Yazılım Mühendisliğinde Biçimsel Yöntemler (SE 562) Ders Detayları Ders Adı Ders Dönemi Ders Kodu Saati Uygulama Saati Laboratuar Kredi AKTS Saati Yazılım Mühendisliğinde Biçimsel Yöntemler SE 562 Her İkisi 3 0 0 3 7.5 Ön Koşul Ders(ler)i Dersin Dili İngilizce Dersin Türü Dersin Seviyesi Ders Verilme Şekli Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Yazılım Mühendisliği Seçmeli Dersleri Fen Bilimleri Yüksek Lisans Yüz Yüze Anlatım Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i Dersin Asistanı Dersin Amacı Dersin Eğitim Çıktıları Dersin amacı, öğrencilere yazılım şartnamesi oluşturulurken ihtiyaç duyulan biçimsel yöntemleri öğretmektir. Temel matematik ve mühendislik ilkeleri yardımıyla, yazılım geliştirme sürecinin ilk aşamalarında gereksinimlerin ileri düzeyde hassas bir biçimde hazırlanması sağlanmaktadır. Diğer taraftan bu dersin başka bir amacı da yazılım mühendisliği uygulamalarında biçimsel yöntemlerin kullanılması sağlanmaktadır. Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler; Doğal dille hazırlanmış şartnamelerin, matematiksel yöntemlerle analiz edilebilmesi, tasarlanabilmesi ve modellenmesi. Genel kavramların matematiksel dil kullanılarak açıklanabilmesi Soyut veri tiplerinin biçimsel şartname yöntemleri ile tanımlanabilmesi Mantığın uygulamalı problemlerin çözülebilmesi için kullanılabilmesi Biçimsel methotların güvenlik/yaşamsal açısından kritik sistemler için kullanılabilmesi Biçimsel ispat tekniklerinin farklı biçimsel sevilerlerde kullanılabilmesi Biçimsel şartname yöntemi ile sağlama ve doğrulamanın yapılabilmesi Büyük yazılım sistemlerinin geliştirilip doğrulanması için gerekli bilgi birikimine sahip olabilmek Sistem geliştirlme aşamasından önce sisteme ait özelliklerin gözden geçirilerek, tasarım hataların tespit edilebilmesi Yazılım tabanlı sistemlerin tam doğru ve belirgin olarak hal, süreç ve zamanlama özelliklerinin betimlenebilmesi
Dersin İçeriği Biçimsel yöntemlere giriş; kurallı belirtimin temel yönleri; matematiksel anlambilim ile yazılım şartnamesi ve gelişimi; yazılım tabanlı sistemler için biçimsel şartnamenin inşa edilmesi; biçimsel şartname dilleri, Z, Nesne Z ve OCL; şartnamaler ile gerçekleştirmenin ilişkilendirilmesi; sistemin yaşam çevriminde kurallı belirtimin rolü; biçimsel yöntemlerin sınıflandırılması; biçimsel doğrulama ve geçerleme Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları HaftaKonular Ön Hazırlık 1 Kurallı belirtimin temelleri Giriş 2 Önerme mantığı, haber (predicate) mantığı ve kümeler teorisi Bölüm 2,3,5 (diğer 1) 3 Aritmetik, Mantık, Cebir, Çizenek Bölüm 1-4, (diğer 2) 4 OCL Bölüm 6 (diğer 2) 5 Biçimsel belirtim ve Z Diğer 3 6 Biçimsel belirtim ve Z Diğer 3 7 Nesne Z Diğer 4 8 Nesne Z Diğer 4 9 Nesne Z Diğer 4 10 Mantık Bölüm 8 (diğer 2) 11 Gerçekleştirme Bölüm 11 (diğer 2) 12 Hal geçişleri Bölüm 12 (diğer 2) 13 Yalın metin, Doğal dil Bölüm 13-14 (diğer 2) 14 Digital geometri, Zindan inşası Bölüm 15-16 (diğer 2) 15 Dönem Sonu Sınav çalışmaları Dönem için konuların tekrarı 16 Dönem Sonu Sınav çalışmaları Dönem için konuların tekrarı
Kaynaklar Diğer Kaynaklar: 1. J. Woodcock and J. Davies, Using Z: Specification, Refinement, and Proof, Prentice-Hall In-ternational, 1996 2. Bruce Mills, Practical Formal Software Engineering: Wanting the Software You Get, Cambridge University Press (2009) ISBN-13: 9780521879033 3. J.M. Spivey, An introduction to Z and formal specifications, Software Engineering Journal, pp40-50, January 1989 4. Roger Duke, Gordon Rose, Formal Object Oriented Specification Using Object-Z, Cornerstones of Computing Palgrave Macmillan 2000, 9780333801239 0333801237 5. Ben Potter, Jane Sinclair, David Till, Introduction Formal Specification and Z, 2/E, Prentice-Hall (1996) ISBN-10: 0132422077, ISBN-13: 9780132422079 6. Smith, Graeme, The Object-Z Specification Language Series: Advances in Formal Methods, Vol. 1, 1999, ISBN: 978-0-7923-8684-1 7. Antoni Diller, Z: An Introduction to Formal Methods, 2nd Edition, Jhon Wiley (1994), ISBN: 978-0-471-93973-3 8. WWW Library of Formal Methods (http://www.afm.sbu.ac.uk/) Değerlendirme Sistemi Çalışmalar Sayı Katkı Payı Devam/Katılım 1 5 Laboratuar - - Uygulama - -
Alan Çalışması - - Derse Özgü Staj - - Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - - Ödevler 5 20 Sunum - - Projeler - - Seminer - - Ara Sınavlar/Ara Juri 2 40 Genel Sınav/Final Juri 1 35 Toplam 9 100 Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 100 Toplam 100 Ders Kategorisi Temel Meslek Dersleri Uzmanlık/Alan Dersleri Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri Aktarılabilir Beceri Dersleri Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi # Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi 1 2 3 4 5 1 İleri düzey hesaplama ve/veya bilişim bilgilerini yazılım mühendisliği problemlerini çözmede uygulama becerisi. 2 Farklı teknolojiler, yazılım mimarileri ve yaşam-döngüsü yaklaşımları kullanarak çözümler geliştirmek. 3 Bir yazılım sistemini, bileşenini, sürecini veya programını, modern teknikler ve yazılım mühendisliği uygulamalarına yönelik mühendislik araçlarını kullanarak, tasarlama, gerçekleştirme ve değerlendirme becerisi. 4 Yazılım gereksinimlerini anlamak için, veri toplama, analiz etme ve yorumlama becerisi. 5 Yazılım projeleri üzerindeki çalışmalar kapsamında ortaya çıkan problemler üzerinde etkin sözlü ve yazılı iletişim ve kritik düşünme becerileri. 6 Bilim ve teknoloji alanındaki güncel gelişmeleri izlemede bilgiye erişim becerisi ve yazılım mühendisliği alanında bilimsel araştırma yapmak ve bir projeyi gerçekleştirmek. 7 Yazılım Mühendisliği ile ilgili profesyonel, hukuksal, sosyal ve sorumluluklar konularında anlayış.
8 Proje ve risk yönetim becerisi; girişimciliğin, yenilikçilik ve sürdürülebilir kalkınmanın önemi hakkında farkındalık; uluslararası standartların ve yöntemlerin bilinmesi. 9 Yazılım Mühendisliği çözümlerinin, karar verme boyutunda, küresel, sosyal ve hukuki boyutları üzerindeki etkisini anlamak. 10 Yazılım Mühendisliği uygulamaları için mükemmellik standartlarının geliştirilmesi, benimsenmesi ve sürekli kullanımının desteklenmesi. ECTS/İş Yükü Tablosu Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) Laboratuar Uygulama Derse Özgü Staj Alan Çalışması Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi Sunum/Seminer Hazırlama Projeler 16 3 48 16 5 80 Ödevler 5 5 25 Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 20 40
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 30 30 Toplam İş Yükü 223