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iSAQB® FM
Erweitert
iSAQB CPSA-Advanced Level FM (Formal Methods) führt in formale Methoden ein, die klassische Praktiken der Softwarearchitektur durch mathematische Techniken ergänzen, um kritische Systemeigenschaften zu spezifizieren und zu verifizieren. Teilnehmer behandeln Kernthemen wie Logik , die Verbindung zwischen Spezifikation und Implementierung sowie die Integration formaler Methoden in den Entwicklungsprozess , unterstützt durch Werkzeuge und Praxisbeispiele.
Kommende FM Termine
2 Termine30.11 - 02.12.2026Online
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BesuchenBeschreibung
iSAQB CPSA-Advanced Level FM (Formal Methods) führt in formale Methoden ein, die klassische Praktiken der Softwarearchitektur durch mathematische Techniken ergänzen, um kritische Systemeigenschaften zu spezifizieren und zu verifizieren.
Teilnehmer behandeln Kernthemen wie Logik, die Verbindung zwischen Spezifikation und Implementierung sowie die Integration formaler Methoden in den Entwicklungsprozess, unterstützt durch Werkzeuge und Praxisbeispiele. Der Kurs zeigt, wie Architekturen entworfen werden, die eine formale Verifikation erlauben. Dazu gehören auch Auswirkungen auf die Wahl von Sprachen und Werkzeugen bei der Verbindung von Spezifikation und Code.
Was du lernen wirst
Modul 1: Grundlagen der Logik
Syntax und Semantik der Aussagen- und Prädikatenlogik (erster Stufe).
Temporale Operatoren zur Beschreibung zeitabhängiger Systemeigenschaften.
Logikkalküle und Inferenzregeln, einschließlich Vollständigkeit und Widerlegung.
Beweissysteme wie natürliches Schließen, Sequenzenkalkül und Resolution.
Unterschiede zwischen klassischer und intuitionistischer Logik.
Modul 2: Spezifikation und Verfeinerung
Formale Spezifikationen für Funktionen, Datentypen, Algorithmen und Systemkomponenten.
Definition nicht-funktionaler Anforderungen wie Performance, Security und Safety.
Vergleich von Spezifikationssprachen wie Isabelle/HOL, ACL2, TLA+ und Alloy.
Verfeinerungstechniken und die Nutzung von Zwischenmodellen zwischen Spezifikation und Code.
Modul 3: Formale Methoden im Entwicklungslebenszyklus
Auswahlkriterien für formale Methoden basierend auf technischem Kontext und organisatorischen Anforderungen.
Abwägung zwischen manuellem Aufwand, Ausdrucksstärke und Werkzeugautomatisierung.
Strategien für die schrittweise Einführung formaler Methoden in bestehende Prozesse.
Einsatz von SMT/SAT-Solving und abstrakter Interpretation zur Unterstützung der Architekturbewertung.
Modul 4: Verifikationswerkzeuge und -techniken
Property-based Testing zur Prüfung von Anforderungen mit generierten Daten.
Typsysteme und fortgeschrittene Typkonzepte für die statische Prüfung von Bedingungen.
Model Checking zur Verifizierung von Automaten mittels temporaler Logik.
Beweisassistenten zur Herleitung und Prüfung von Softwaresystem-Eigenschaften.
SMT-Solver zur Prüfung von Bedingungen und mathematischen Beweisen.
Abstrakte Interpretation zur Vorhersage des dynamischen Verhaltens, einschließlich Pointer-Aliasing und Datenfluss.
Modul 5: Anwendungsbeispiele
Praktische Anwendung formaler Methoden auf eine spezifische Systemverifikationsaufgabe oder Softwarearchitektur.
Zertifizierung & Prüfung
Das iSAQB CPSA Advanced Level Modul FM (Formal Methods) ist ein akkreditiertes Trainingsmodul innerhalb des Programms Certified Professional for Software Architecture, Advanced Level (CPSA-A).
Der Abschluss eines FM-Kurses führt nicht zu einem eigenständigen "FM-Zertifikat". Stattdessen erhalten Sie 30 Credit Points für die Zulassung zur CPSA-A-Zertifizierungsprüfung: 10 in der technischen, 10 in der methodischen und 10 in der kommunikativen Kompetenz.
Um die CPSA-A-Zertifizierung zu beantragen, müssen Teilnehmende das CPSA Foundation Level (CPSA-F) besitzen, die Voraussetzungen zur Berufserfahrung erfüllen und mindestens 70 Credit Points aus mindestens drei Kompetenzbereichen gesammelt haben. Die CPSA-A-Zertifizierungsprüfung basiert auf einer Hausarbeit, gefolgt von einer Bewertung und einer mündlichen Prüfung durch vom iSAQB ernannte Experten.
Offizielle Quellen: iSAQB CPSA-A Modul FM Seite, FM Lehrplan (EN).
Was du erreichen wirst
Lernergebnisse des Kurses
Wende Aussagenlogik, Prädikatenlogik erster Stufe und Operatoren der Temporallogik an, um Systemeigenschaften als präzise Formeln auszudrücken.
Analysiere Beweisstile und logische Kalküle, darunter natürliches Schließen, Sequenzenkalkül und Resolution. Unterscheide klassische Logik von intuitionistischer Logik, wenn du einen passenden Argumentationsansatz auswählst.
Erstelle formale Spezifikationen für Funktionen, Datentypen, Algorithmen oder ganze Systeme. Unterscheide dabei zwischen informellen, formalen und mechanisierten Spezifikationen.
Entwirf einen Verfeinerungsansatz, der Spezifikation, Zwischenmodelle und Implementierung verbindet. Beurteile, wann ein separates Modell zwischen Spezifikation und Code erforderlich ist.
Bewerte, an welchen Stellen formale Methoden in den Entwicklungsprozess passen. Wähle geeignete Methoden nach Zielqualitäten wie Funktionalität, Leistungseffizienz, Sicherheit oder Betriebssicherheit aus.
Führe Verifizierungsaktivitäten mit ausgewählten Werkzeugfamilien durch, darunter eigenschaftsbasiertes Testen, Model Checking, Beweisassistenten, SMT-Solver und abstrakte Interpretation. Interpretiere die Ergebnisse und ihre Grenzen.
Analysiere Typsysteme, einschließlich der Rolle abhängiger Typen. Beurteile, wie Typisierung das formale Schließen und die Verifizierung von Programmeigenschaften unterstützt.
Bewerte eine Softwarearchitektur mit formalen Methoden. Nutze SMT- oder SAT-Solving für Probleme mit Architekturvorgaben und unterstütze damit Architekturbewertung sowie kontinuierliche Verfeinerung.
Schulungsanbieter
2 AnbieterHäufige Fragen
Dieses Modul führt in formale Methoden ein, die die Softwarearchitektur durch mathematische Techniken zur Spezifikation und Verifizierung kritischer Systemeigenschaften ergänzen. Sie lernen, wie Sie von Anforderungen zu präzisen Formeln und Spezifikationen gelangen und wie Sie Spezifikationen mit der Implementierung verknüpfen. Das Training behandelt zudem die Einordnung formaler Methoden in den Entwicklungsprozess, unterstützt durch Werkzeuge und Praxisbeispiele.
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