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Previous issue date: 2016-09-13 / Program synthesis aims to automate the task of programming. Through program synthesis it is possible to let the programmer free to care about the description (specification) of the problem to be solved by the program under development, reducing human interaction with coding tasks. Automating new algorithms creation and transferring responsibility for writing code are some of the benefits propitiated by program synthesis. In this work, program synthesis is presented as an Alloy* specification for an imperative language. We synthesize programs described by pre and post-conditions (contracts) written using a Domain Specific Language proposed in this work. We embed the syntax and the denotational semantics of Winskel’s imperative language in Alloy*. Alloy* has proven to be an easy and productive way of building program synthesizers. Our experiments show that synthesis based on Alloy* is competitive once contracts, scopes and, if needed, sketches, are correctly chosen. As a consequence, our Alloy* program synthesizer can provide, in a single high-level framework, different features in comparison to other synthesizers: (i) synthesis based on scope; (ii) synthesis based on sketches; and (iii) verification. We introduce our Domain Specific Language for contracts and present a detailed description on the synthesis of the swap problem, the product of two numbers, the maximum of 2 and of 3 numbers, and the greatest common divisor. Another contribution of this work is a source code generator, using the programming language C#, of the algorithms created by our synthesizer. / Síntese de programas permite automatizar as atividades de programação. Através desta automação é possível deixar o programador livre para criar a descrição (especificação) do problema que o programa a ser desenvolvido busca resolver, reduzindo a interação humana com a etapa de escrita de código. Automatizar criação de novos algoritmos e transferir para máquinas a responsabilidade de escrever o código de programas são alguns dos benefícios que a síntese de programas possibilita. Neste trabalho, síntese de programas é apresentada através de uma especificação em Alloy* usando uma linguagem imperativa. A síntese é realizada a partir de um par de predicados, pré e pós-condição (contrato), escritos usando uma linguagem de domínio específico proposta neste trabalho. A semântica denotacional da linguagem imperativa usada por Winskel foi embutida em Alloy*. O uso de Alloy* se mostrou uma maneira fácil e produtiva de construir sintetizadores de programas. Os experimentos mostram que síntese baseada em Alloy* é competitiva, uma vez que contratos, escopos e, se necessário, esboços, sejam corretamente escolhidos. Como consequência, o sintetizador de programas em Alloy* pode fornecer, em um único framework de alto nível, características diferentes em comparação com outros sintetizadores: (i) síntese baseada em escopo; (ii) síntese baseada em esboços; e (iii) verificação. Para demonstrar a aplicabilidade prática de nosso trabalho, usamos nossa ferramenta na síntese de problemas clássicos da Computação, tais como troca do valor entre duas variáveis, o produto de dois números, o máximo de 2 e 3 números, e o maior divisor comum entre dois números. Outra contribuição deste trabalho consiste em um gerador de código na linguagem de programação C#, dos algoritmos criados pelo nosso sintetizador.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/20828 |
| Date | 13 September 2016 |
| Creators | MARANHÃO, Heitor Paceli |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/2794026545404598, MOTA, Alexandre Cabral, IYODA, Juliano Manabu |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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