なぜ形式的仕様を使うのか

ダッチオークションをコードで実現するという課題を任されたプログラマーを想像してください。豊富なスキルと決意を持って、彼らはこの旅に取り組み、直感や経験に従って論理と機能を組み立てていきます。

デジタルオークションが世界に向けて準備が整ったと思える段階に達すると、彼らは一歩引いて、テスターを招き、自分の作品を精査してもらい、意図した通りに動作することを確認します。この創造と評価の間のダンスでは、プログラマーもテスターも、正式な規則というよりは不文律に近い一連のガイドラインに頼っています。この曖昧さは、無限の解釈や誤解の温床を生む可能性があります。

テスターは、オークションの準備が整っていることを証明するであろうシナリオを通じてナビゲートします。欠陥が見つかるたびに、プロジェクトは修正のループに入り、一つの問題を解決すると別の問題を知らず知らずのうちに生み出し、潜在的に終わりのない微調整のサイクルに陥ります。

これを、プログラマーのキーボードの一打ちがすべて形式的な仕様によって導かれる世界と対比してみましょう。その仕様は、プログラムの操作的セマンティクスを精密に示す地図です。この領域では、プログラマーの役割は、事前に定義されたセマンティクスに各コード行が一致することを保証し、オークションを理想的な形に作り上げる、勤勉な遵守者へと変わります。

テスターの役割もまた焦点が移ります。今や、コンパイラやオペレーティングシステムなどの相互作用によって形作られたコードの実際の動作が、仕様に示された期待と真に一致するかを検証しなければなりません。この物語は、単にソフトウェアを構築しテストすることだけでなく、創造性と適合性、解釈の自由と仕様の明確さとの間の正確なバランスを見極めることについてです。

それは、コンセプトを実現するという複雑さを経る旅であり、各決定が成功にも無限の修正にもつながり得るものであり、選択した道がすべての違いを生む可能性があります。

私たちの投稿[1]では、仕様/検証に基づくソフトウェア開発、つまり私たちが検証駆動開発と呼ぶものが数学的な形式主義として提示されていますので、ご覧いただけます。