"設計に対する信頼は、証明によってしか成立しない。"
コードが「正しく動く」と言えるとき、私たちは何を根拠にしているのだろうか。
単なるテストか?経験則か? それとも「動いているから大丈夫だ」という幻想か?
SPARKはその問いに、静かにそして厳密に答える。
数学的証明をもって設計の正しさを保証する——それがSPARK Adaという言語である。
SPARKとは何か
SPARKは、Adaの厳格なサブセットにして、証明可能なプログラミングを目的とした言語体系である。
すなわち、構文上許されたことしか書けない世界で、すべての仕様が証明される。
- 実行前提条件(Pre)
- 実行後保証条件(Post)
- 型不変式(Invariant)
- 副作用の制限(Global、Depends)
これらが明示され、静的に検証可能な構造としてコードに埋め込まれる。
証明されるコードとは
function Safe_Subtract (X, Y : Integer) return Integer
with
Pre => X >= Y,
Post => Safe_Subtract'Result = X - Y;
このコードに対し、SPARKのツールチェイン(GNATprove)は、
呼び出し時にPreが満たされること、Postが常に成立することを数学的に証明する。
バグは、「実行して起きる」ものではなく、「証明時に弾かれる」ものとなる。
SPARKの価値:ゼロバグという思想
- バグをテストで検出するのではない
- バグを設計段階で排除する
- それを機械的・数学的に証明する
これは、安全性が命に直結する航空宇宙・医療機器・防衛システムにおいて、
選ばれ続けてきた方法論である。
テストは反証でしかない
単体テストは「ある条件下で正しい」ことの確認に過ぎず、
「すべての条件下で正しい」ことの保証にはならない。
SPARKはその限界を超え、全入力に対して仕様が満たされることを示す。
結語:数学は唯一の保証である
ソフトウェアに絶対的な安全性を求めるならば、
設計と実装は「証明可能」でなければならない。
SPARKはその設計思想を言語構造にまで埋め込み、
コードを「計算対象」ではなく、「証明対象」として扱う未来を提示する。
"証明できるコードだけが、正しさを主張できる。"