Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Особенности инструментальных средств символьной
обработки данных в АСУ 9
1.1. Задачи символьной обработки данных в АСУ и методы их решения
1.2. Средства автоматического возврата и поиска по образцу в языках обработки символьных данных. 23
1.3. Требования, предъявляемые к инструментальным средствам символьной обработки данных в АСУ. 34
Выводы 37
ГЛАВА 2. Теоретические основы построения инструментальных средств символьной обработки данных с возвратами 40
2.1. Исчисление общего вида как формальная модель поиска с возвратами 41
2.2. Внешнее представление структур данных. Состав и семантика базисных операций и предикатов 48
2.3. Графовое представление процедур поиска вывода. 53
2.4. Детонационная семантика программ, представленных на языке GR-функций 70
Выводы 78
ГЛАВА 3. Инженерные основы проектирования инструментальных средств поиска вывода в счислениях общего вида. 80
3.1. Язык Рекурсивных Функций над Символьными выражениями (РФС-язык) 81
3.2. Общая схема трансляции РФС-языка 90
3.3. Выбор внутреннего представления данных 94
3.4. Абстрактная машина для интерпретации базисного языка ЮЗ
3.5. Методика программирования типових процедур поиска вывода средствами РФС-языка 112
Выводы 124
ГЛАВА 4. Реализация, внедрение, экспериментальная проверка. 126
4.1. Общая схема программной реализации РФС-системы 127
4.2. Реализация транслирующих модулей PiC-системы и организация управления памятью 132
4.3. Внедрение РФС-системы в АСУ МИШ для реализации выдачи ответов на нерегламентированный запрос. 142
4.4. Внедрение RSC-системы в Главном научно-методическом центре ЩЙИНТИ для решения задачи анализа и синтеза сквозной программы специальности 149
Выводы 160
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 162
ЛИТЕРАТУРА 164
Приложение I. Инструкция по эксплуатации РФС-системы 174
Приложение 2. Алгоритмы трансляции. Тексты транслирующих модулей РФС-системы 193
Приложение 3. Инструкция по эксплуатации пакета прикладных
программ АСПС 231
Приложение 4. Акты о внедрении 2
- Задачи символьной обработки данных в АСУ и методы их решения
- Исчисление общего вида как формальная модель поиска с возвратами
- Язык Рекурсивных Функций над Символьными выражениями (РФС-язык)
- Общая схема программной реализации РФС-системы
class1 Особенности инструментальных средств символьной
обработки данных в АСУ class1
Задачи символьной обработки данных в АСУ и методы их решения
Среди задач, решаемых в АСУ, за последние годы значительно возросла доля задач символьной обработки данных. Это связано с начавшимся процессом интеллектуализации АСУ, с переходом к созданию автоматизированных систем управления качественно нового уровня - АСУ с коллективным пользованием информацией, в которых автоматизированы некоторые процессы принятия решений.
На рис.1.1 приведены области применения символьной обработки данных в АСУ (на примере АСУ ВУЗ). Основная область применения - реализация математического обеспечения общесистемных средств АСУ, а именно: реализация математического обеспечения средств управления базами данных (СУБД), создание систем общения на языках, близких к естественным, реализация интеллектуальных банков данных.
В составе СУБД, как правило, имеются специальные сервисные языки, позволяющие удобно описывать запросы к базе данных, выполнять типовые процедуры контроля, осуществлять в требуемой форме ввод-вывод информации, обеспечивать возможность работы со словарной системой, описывать сценарии диалога /21-25/. При реализации математического обеспечения СУБД возникают задачи построения синтаксических анализаторов и семантических интерпретаторов, предназначенных для обработки фраз сервисных языков, построения плана доступа к базе данных и т.д. Все эти задачи по существу являются задачами символьной обработки данных.
Исчисление общего вида как формальная модель поиска с возвратами
Практически любую задачу, решение которой связано с перебором альтернативных вариантов, удобно формализовать с помощью соответствующим образом подобранного исчисления не обязательно логического типа. Постановка задачи в виде описания исчисления позволяет лучше понять природу задачи, провести эквивалентные преобразования исчисления, которые обеспечат наиболее эффективные процедуры поиска вывода.
Исчисление - это способ задания множеств путём указания исходных элементов (аксиом) и правил вывода, каждое из которых описывает, как строить новые элементы из исход ых и уже построенных. Список, каждый элемент которого является аксиомой или получен из предшествующих элементов списка по одному из правил вывода, называется выводом, а его члены - выводимыми в исчислении/ 70/.
Язык Рекурсивных Функций над Символьными выражениями (РФС-язык)
Язык Рекурсивных Функций над Символьными выражениями (РФС-язык) предназначен для записи алгоритмов, выраженных с помощью процедур-функций специального вида - GR-функций. Язык представляет собой удобное средство для краткой и наглядной записи программ, построенных с использованием грифового представления SS.-функций. Описываемая версия языка является базисным подмножеством полного. РФС-языка /19-20, 76/ и не включает некоторые его элементы, используемые в специальных программах искусственного интеллекта (динамическое переопределение функций, медленный возврат при L -обращении). Вместе с тем представленное подмножество языка является достаточно полным для записи большинства переборных алгоритмов. Подробное описание языка приведено в приложении I,
Структура программы. Программа на РФС-языке представляет собой набор определений ряда функций, которые в совокупности обеспечивают решение задачи. По соглашению текстуально первая функция является начальной, т.е. обращение к программе означает обращение к этой функции. В ходе вычислений начальная функция может обращаться к другим функциям. Результатом вычисления программы является значение, выработанное начальной функцией. Все функции, описанные в программе, равнодоступны, т.е. к каждой из них можно обратиться из любой другой функции. Идентификаторы (метки) всех функций должны быть различны.
Программа начинается предложением STABT. В конструкции предложение START вводится имя модуля и специальное ключевое слово, по значению которого определяется тип модуля. Присутствие ключевого слова MAIN означает, что набор определений рекурсивных функций представляет собой программу, в противоположном случае - подпрограмму.
В структуре программного модуля за предложением START следует предложение EXTRKC. Оно может быть единственным, повториться несколько раз или отсутствовать. В конструкции предложения ЕХТЕЫ определяются имена внешних подпрограмм, которые будут использоваться в данном программном модуле. Вместе с именем подпрограммы можно указать имена глобальных переменных, которые передаются подпрограмме из головной программы. Имена глобальных переменных группируются в специальную конструкцию, называемую описателем GLOB. Вызов программного модуля может осуществляться и без передачи ему глобальных переменных. В этом случае описатель GLOB для данного модуля отсутствует. В качестве глобальных переменных могут использоваться регистры и переменные, сопоставленные S, W -дугам.
Программный модуль должен включать одну или несколько рекурсивных функций. Их описания должны следовать за предложением ЕХГОЖ, либо, если оно отсутствует, за предложением START. Определение рекурсивной функции состоит из имени функции и собственно тела функции.
В функцию, как и в подпрограмму, могут быть переданы глобальные переменные, что идентифицируется описателем GLOB, имеющим ту же структуру, что и в предложении ЕХГКЫ.
Тело функции можно интерпретировать как множество путей, ведущих из начальной вершины графа, описывающего GR-функцию, в конечные вершины. Весь путь можно разбить на отдельные отрезки, которые помечаются метками. Разрешается не помечать начальную вершину графа, поскольку она уже помечена именем функции. Заключительная вершина помечается зарезервированным символом # Отрезок представляет собой участок пути между помеченными вершинами в графе. Он может быть образован линейной последовательностью дуг, которая завершается заключительной вершиной или пучком дуг, описываемым одной из управляющих конструкций языка. Линейная последовательность дуг может отсутствовать при наличии заключительной вершины или управляющей конструкции.
Общая схема программной реализации РФС-системы
Как уже отмечалось (п.3.2.) трансляция со входного РФС-языка в машинно-ориентированный язык ведется через промежуточный этап трансляции в базисный язык. Транслирующая система в этом случае представляет собой два транслятора, работающих последовательно друг за другом. Первый из них транслирует РФС-язык в язык о-функций, второй - язык 8-функций в машинно-ориентированный язык. Рассматриваемая реализация РФС-системы выполнена для ЕС ЭВМ, поэтому в качестве машинно-ориентированного языка используется язык Ассемблера ЕС ЭВМ.
Генерация ассемблерного кода может выполняться в двух режимах. В первом режиме, который носит название режима компиляции, генерируется ассемблерная программа, которая представляет собой последовательность обращений к командам стековой машины. Программа, сгенерированная в этом режиме, после ассемблирования и редактирования связей может выполняться под управлением ОС ЕС.
Второй режим работы носит название режима интерпретации. В этом режиме генерируется набор ассемблерных констант, который после ассемблирования и редактирования связей интерпретируется специальной программой - РФС-интерпретатором.
На рис.4.I. приведена технологическая схема изготовления и выполнения РФС-программ в перечисленных режимах.
Сгенерированный ассемблерный текст РФС-программы (текст, полученный в результате работы модуля RFSC0MP или модуля RFSINT, в зависимости от режима) транслируется стандартными средствами ОС ЕС и хранится в виде объектного модуля в пользовательской библиотеке объектных модулей или в рабочем наборе данных. Структурно этот модуль представляет собой динамическую часть РФС-программы.
Похожие диссертации на Инструментальные средства символьной обработки данных в АСУ
