فلش‌کارت‌های آموزشی طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری قابل اطمینان با استفاده از منطق و ریاضیات

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری قابل اطمینان با استفاده از منطق و ریاضیات

موضوع کلی: مبانی مهندسی نرم‌افزار با رویکرد صوری

موضوع میانی: توسعه نرم‌افزار مبتنی بر مشخصات صوری

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمات اطمینان‌پذیری در سیستم‌های نرم‌افزاری
• 2. اهمیت منطق و ریاضیات در طراحی سیستم‌های نرم‌افزاری
• 3. مفاهیم پایه منطق گزاره‌ای
• 4. جدول‌های درستی و استنتاج منطقی
• 5. قضایای اساسی منطق گزاره‌ای
• 6. منطق مرتبه اول: مقدمه
• 7. سورها (Quantifiers) و دامنه متغیرها
• 8. قوانین استنتاج در منطق مرتبه اول
• 9. اثبات قضیه‌ها با استفاده از منطق مرتبه اول
• 10. مقدمه‌ای بر نظریه مجموعه‌ها
• 11. عملیات روی مجموعه‌ها: اجتماع، اشتراک، تفاضل
• 12. روابط و توابع در نظریه مجموعه‌ها
• 13. مقدمه‌ای بر جبر مجرد
• 14. ساختارهای جبری: گروه‌ها، حلقه‌ها، میدان‌ها
• 15. کاربرد جبر در مدل‌سازی سیستم‌ها
• 16. مقدمه‌ای بر نظریه گراف
• 17. انواع گراف‌ها و خواص آن‌ها
• 18. کاربرد گراف‌ها در مدل‌سازی سیستم‌ها
• 19. مقدمه‌ای بر نظریه اتوماتا
• 20. ماشین‌های متناهی قطعی (DFA)
• 21. ماشین‌های متناهی غیرقطعی (NFA)
• 22. مقدمه‌ای بر زبان‌های رسمی
• 23. زبان‌های منظم و عبارات منظم
• 24. گرامرهای مستقل از متن (CFG)
• 25. مقدمه‌ای بر نظریه محاسبات
• 26. ماشین تورینگ
• 27. پیچیدگی محاسباتی: کلاس‌های P و NP
• 28. مقدمه‌ای بر روش‌های صوری (Formal Methods)
• 29. اهمیت مشخصات صوری
• 30. انواع مشخصات صوری: توصیفی و اجرایی
• 31. نظریه مدل (Model Theory)
• 32. نظریه اثبات (Proof Theory)
• 33. مدل‌سازی حالت (State-based Modeling)
• 34. مدل‌سازی رویداد محور (Event-based Modeling)
• 35. زبان مشخصات Z
• 36. مقدمه‌ای بر زبان Z
• 37. انواع داده‌ها در Z (Sets, Relations, Functions)
• 38. عملیات روی انواع داده‌ها در Z
• 39. تعریف مشخصات با استفاده از Z
• 40. مثال‌های کاربردی از Z
• 41. زبان مشخصات VDM
• 42. مقدمه‌ای بر زبان VDM
• 43. انواع داده‌ها در VDM
• 44. عملیات روی انواع داده‌ها در VDM
• 45. تعریف مشخصات با استفاده از VDM
• 46. مثال‌های کاربردی از VDM
• 47. مقایسه Z و VDM
• 48. مقدمه‌ای بر زبان مشخصات CSP (Communicating Sequential Processes)
• 49. مدل‌سازی همزمانی و ارتباطات
• 50. اپراتورهای CSP
• 51. مثال‌های کاربردی از CSP
• 52. مقدمه‌ای بر زبان مشخصات CCS (Calculus of Communicating Systems)
• 53. مدل‌سازی همزمانی و ارتباطات
• 54. اپراتورهای CCS
• 55. مثال‌های کاربردی از CCS
• 56. مقایسه CSP و CCS
• 57. مقدمه‌ای بر زبان مشخصات TLA+ (Temporal Logic of Actions)
• 58. منطق زمانی (Temporal Logic)
• 59. مدل‌سازی سیستم‌های پویا
• 60. اپراتورهای TLA+
• 61. مثال‌های کاربردی از TLA+
• 62. مقدمه‌ای بر زبان مشخصات Alloy
• 63. مدل‌سازی مبتنی بر رابطه
• 64. اپراتورهای Alloy
• 65. مثال‌های کاربردی از Alloy
• 66. روش‌های اثبات صحت (Verification Methods)
• 67. اثبات دستی (Manual Proof)
• 68. اثبات با استفاده از ابزارهای کمکی (Automated Theorem Proving)
• 69. اثبات مدل (Model Checking)
• 70. کاربرد اثبات مدل در سیستم‌های نرم‌افزاری
• 71. انواع اثبات مدل
• 72. ابزارهای اثبات مدل (Model Checkers)
• 73. روش‌های تحلیل خطا (Fault Analysis)
• 74. تحلیل حالت خرابی و اثرات آن (FMEA)
• 75. درخت خطا (Fault Tree Analysis)
• 76. روش‌های تست مبتنی بر مشخصات (Specification-based Testing)
• 77. تولید تست از مشخصات صوری
• 78. پوشش تست (Test Coverage)
• 79. مدل‌سازی و تحلیل نیازمندی‌های نرم‌افزاری
• 80. مدل‌سازی نیازمندی‌های عملکردی
• 81. مدل‌سازی نیازمندی‌های غیرعملکردی (اطمینان‌پذیری، امنیت)
• 82. طراحی معماری سیستم‌های نرم‌افزاری قابل اطمینان
• 83. اصول طراحی معماری پایدار
• 84. الگوهای معماری برای اطمینان‌پذیری
• 85. مدل‌سازی اجزای سیستم و روابط آن‌ها
• 86. تحلیل وابستگی بین اجزا
• 87. مدیریت خطا و بازیابی (Error Handling and Recovery)
• 88. استراتژی‌های مدیریت خطا
• 89. مکانیزم‌های بازیابی از خطا
• 90. طراحی سیستم‌های تحمل‌پذیر در برابر خطا (Fault-Tolerant Systems)
• 91. مفهوم افزونگی (Redundancy)
• 92. انواع افزونگی (سخت‌افزاری، نرم‌افزاری)
• 93. سیستم‌های توزیع شده قابل اطمینان
• 94. مفاهیم پایه‌ای در سیستم‌های توزیع شده
• 95. مکانیسم‌های اجماع (Consensus Mechanisms)
• 96. مدل‌سازی رفتار همزمان در سیستم‌های توزیع شده
• 97. روش‌های صوری برای تحلیل سیستم‌های توزیع شده
• 98. بررسی نمونه‌های واقعی از سیستم‌های نرم‌افزاری قابل اطمینان
• 99. مطالعات موردی در حوزه‌های حساس (هواپیما، پزشکی، مالی)
• 100. درس‌های آموخته از پروژه‌های گذشته