Введение к работе
Актуальность исследования. Массовая разработка автоматизированных систем различного назначения для персональных компьютеров усилила потребность в разработке интеллектуальных интерфейсов пользователя и ЭШ, обеспечивающих автоматический синтез программ. Важной народнохозяйственной задачей является комплексное освоение территорий. Формирование проектов освоения ускоряется и улучшается качественно при использовании автоматизированных систем планирования и проектирования генеральных схем освоения территорий (СПГСО).
Значительную часть программного обеспечения этих систем составляют расчетные программы (РП) - программы расчета технико-экономических показателей (ТЭП). Эти программы имеют простую линейную структуру и на реализуют сложных алгоритмов. РП постоянно модифицируются, поскольку в процессе длительного сопровождения СПГСО меняются сам обгект освоения, знания о ней, методы управления и т.д. Постоянно меняются также информационные связи подсистем СПГСО, задаваемые РП-преобразователями ТЭП. В связи с этим весьма актуальным представляется создание средств синтеза программ, позволяющих автоматизировать разработку и сопровождение РП различного назначения в СПГСО.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методов и средств автоматического синтеза программ расчета ТЭП. В соответствии с поставленной целью в ходе исследования решались следующие основные задачи:
анализ существующих методов синтеза программ;
изучение свойств РП, ТЭП и их преобразований;
разработка метода синтеза РП, который бы учитывал эти свойства и позволял создать на его основе средства синтеза, ориентированные на практическое использование;
разработка эффективных алгоритмов синтеза качественных программ на различных языках;
реализация системы автоматического синтеза РП;
разработка методики применения системы синтеза для решения различных задач автоматизации разработки СПГСО.
Обгект и предмет исследования. Объектом исследования являются программы расчета технико-экономических показателей. Предмет исследования составляют процессы автоматического кон-
струирования программ на основе анализа семантики обрабатываемых данных.
Методы исследования. В процессе исследования использовались методы и результаты из следующих областей: теория множеств, теория графов, информационные языки, метрические пространства, алгебра данных, вычислительные модели, композиционное программирование, потоковое программирование, эвристический поиск, формальные грамматики, представление знаний, системотехника.
Научная новизна работы состоит в том, что:
введены и изучены представления языка ТЭЦ как семиотического метрического гиперпространства и как относ.смия фасетов;
введены и изучены различные классы семантических и вычислительных преобразований ТЗП, их взаимные связи. Показано, что для независимых фасетов любая правильная семантическая программа представима в виде композиции однородных абстрактных компонентов - базовых семантических преобразований, меняющих значение единственного фасета в наименованиях ТЗП;
предложен метод синтеза расчетных программ, использующий результаты синтеза на вычислительных моделях, композиционного и потокового программирования. В его основе лежит построение семантической модели программы в виде композиции бааовых преобразований на основе анализа семантической близости ТЭП; при этом граф связей показателей предварительно не задается;
предложены метод и алгоритмы генерации текстов РП по семантической модели, обеспечивающие построение эффективных прог-
рамм на различных ЯП;
- предложена методика использования системы синтеза РП как еди
ного инструмента многоцелевого назначения для разработки слож
ных автоматизированных систем одного класса.
Практическая значимость исследования состоит в том, что на персональных ЭШ реализована система автоматического синтеза расчетных программ САС/РП. Система ориентирована на использование в качестве инструментальной системы для автоматизации разработки систем планирования и проектирования генеральных схем освоения территорий.
САС/РП была использована при разработке Системы перспективного планирования добычи газа, которая использовалась для различных газодобывающих регионов страны (в том числе Западной
Сибири) и рекомендована Мингазпромом СССР для иирокого внедрения. САС/ЇП и методика её применения могут быть применены для достаточно широкого класса программ расчета ТЭГ. и интегрированных автоматизированных систем различного назначения.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на 2-ом Всесоюзном семинаре по методам синтеза типовых модульных систем обработки данных (Звенигород, 1985), на УІ Координационном совещании "Математическое обеспечение интегрированных систем САПР-ГАЛ" (Куйбышев, 1985), на IX Всесоюзном симпозиуме "Системы программного обеспечения решения задач оптимального планирования" (Минск, 1986), на Всесоюзной конференции "Методы трансляции и конструирования программ" (Новосибирск, 1988), в 1988 г. на районном конкурсе работ молодых ученых (2-ое место), в 1989 г. на научно-исследовательском семинаре по автоматизации программирования при ФВМиК МГУ им. М.В.Ломоносова.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в пяти печатных работах общим' объемом в 2,4 печатных листа. Список работ приводится в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Объем работы составляет 199 страниц машинописного текста (из них 159 страниц основного текста); в тексте имеется 22 рисунка и три таблицы. Список литературы включает 79 наименований.
