正文 第四章 邏輯計算機軟件與科學(3 / 3)

由於軟件技術中避免邏輯錯誤的問題與數理邏輯中避免“悖論”的問題是同一類的邏輯問題,數理邏輯在過去幾十年中在這方麵積累起來的經驗對於軟件可靠性技術可能是有參考價值的。

數理邏輯是與計算機軟件技術有關係的學科,前者可以為後者提供理論工具;這在有關的科學工作者中間已是周知的事實。但必須承認,到目前為止,這一理論工具在軟件設計的實際工作中所起的作用還是有限的。如在軟件可靠性技術中,目前實際工作中所用的方法仍是通常的測試技術。需要用到較多的數理邏輯理論的新技術,則或者還沒有達到能實際應用的階段或者產生不久,隻在個別地方川過,是否確實釘效,還有待在實踐中進一步檢驗。

數理邏輯與計算機科學

數理邏輯是形式邏輯的一個分支,是用數學方法來研究邏輯問題,特別是數學中特有的邏輯問題的學科。數學的研究活動可分為證明和計算兩類。在數理邏輯的曆史發展中,從發表了著名的完備性定理起,即開始了研究證明和計算的方法論問題的時期。50年代以來,由於電子計算機的產生和隨之而來的計算技術的發展.數理邏輯中關於計算的方法論問題的研究迅速發展了起來;70年代以來又發展了以實際可行的計算(即在計算機上可以實現的計算)為背景的關於可行計算的理論,即計算複雜性理論(“算法分析”或“算法的分析與優化理論”)。

從上麵所說的數理邏輯的性質可以看出,它是與計算機科學的技術有著本質聯係的。數理邏輯的許多分支都可以在計算機科學和技術中有應用,下麵我們就二者之間的聯係中三個主要方麵作簡單介紹。

理論與計算機係統設計

數理邏輯在計算機設計方麵的應用可以追溯到本世紀40年代,即最初幾種電子計算機產生的時期。現在我們知道,英國和美國最初完成的幾台電戶計算機。現在西方有些研究電子計算機發展史的人們認為是現代計算機設計思想的創始人。

在1936年發表的那篇關於抽象機的經典性論文中定義了一種抽象計算機。這種計算機是由一個控製裝置,一條存貯帶(可以根據需要無限製地增民)和一個讀寫頭組成的。

這是一種抽象計算機。這種計算機能夠計算所有直觀意義上的能行可計算函數。當時建立這種理論的目的看來是為“可計算性”這一概念提供一個精確的數學定義,即一個數論函數(也就是定義在自然數上的函數)是可計算的當且僅當它是在這種抽象計算機上可計算的。“算法”這一概念在數學中早已引人。但到了本世紀二、三十年代才有了加以精確的必要。

第二次世界大戰期間,曾在1943年參加研製出一台電子計算機。二次大戰後,1947年曾在英國國家物理研究所工作,參加了機器的研製工作。1945年提出一份設計方案。這個方案設計出一種能夠模擬各種不同的計算機功能的機器(用現在的術語來說,就是一種“仿真係統”)。而這顯然是來源於通用圖靈機(丁機)的概念。這一方案後來因物理實現時有困難,大部分沒有被采用;其中許多概念後來在50年代和60年代又被一些人重新“發明”,才在計算機上得到實現。40年代所設士的那種類型的計算機,直到1972年才由美國布勞斯公司生產出第一台。

這裏代表一個程序,所得的結果的描述。這一關係可以解釋為如果斷在程開始執行以前是真的執行完畢時,將是離的。