Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ* Предлагаемая диссертация посвящена вопросам разработки регулярного способа синтеза вычислительных алгоритмов в совокупности с универсальными алггритмами их анализа или реализации. Характерной особенностью развития программирования является резкое увеличение стоимости изготовления и тестирования программных систем. Широкое внедрение вычислительной, техники в такие трудноформализуемые области деятельности человека, как проектирование и конструирование Сна примере самолетостроительной отрасли), заставляло совершенствоваться и усложняться ;ак программное обеспечение, так и саму вычислительную технику. Во іникло противоречие между потребностями человека в системах автом визированного проектирования и конструирования и возможностями п їй их создании для решения сложных технически задач. Для разрешения]этого противоречия разрабатываются многочисленные технологии программирования. Однако имеющиеоя на сегодняшний день средства автоматизации проектирования программного обеспечения все-таки не решают проблему полной автоматизации разработки программного продукта. \
Предложенный автором метод синтеза вычислительных алгоритмов и моделей позволяет достаточно легко и быстро (алгоритм синтеза является линейным) строить и перестраивать сетевые модели, обладающие свойством эффективной рекурсивноети, нормализовывать и упорядочивать алгоритмы. Метод позволяет строить управляющие программы стандартным образом, что значительно повышает надежность программных систем и делает их более тесто пригодными.
Для разработки метода потребовалось провести исследование процессов проектирования и конструирования с т„зр. системного анализа, системотехники, математической логики, теории алгоритмов и т.д.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ состоит в разработке автоматизированного метода синтеза моделей, алгоритмов и программ, позволяющего поддерживать процесс моделирования систем даже на концептуальном этапе проектирования, быстро строить и перестраивать сетевые структуры систем и вычислительных алгоритмов, стандартным образом организовывать процесс их реализации, что повышает надежность и тесто пригодность разрабатываемых с помощью этого метода программных средств. Разработанные в диссертации методы в значительной степени могут повысить производительность труда программиста, особенно при разработке крупных программных комплексов.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Диссертационная работа характеризуется при« менением фундаментальных современных методов исследования: системного анализа и системотехники, методов исследования операций, тео-
рий графов, общей теориір систем, теории алгоритмов и рекурсивных функций, математической логики, теории оптимального проектирования, теории синтеза сетевых моделей и др.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Новыми результатами, полученными в диссертации, являются:
Исследование системних аспектов процессов проектирования и конструирования сложных технических систем (на примере самолето*-строительной отрасли) псказало, что они принадлежат к классу сложных дискретно~непрерывшЬс процессов.
Исследование процессов проектирования и конструирования с т0зр, теории алгоритмов и математической логики показало их структурное тождество с алгоритмом.
Исследование требов процессов и систем показ
е іий к методам формирования моделей сложных ало, что точное моделирование таких сложных процессов как проектирование и конструирование наиболее целесообразно выполнять методами построения сетевых моделей.
Разработан комбинированный метод построения математического и программного обеспечения (МПО), использующий для построения системы правил вывода индуктивный подход. Принципиальным отличием метода является выделение этапа автоматизированного синтеза нормального алгоритма.
Разработана методика построения универсальных управляющих программ, позволяющая осуществлять реализацию синтезированных алгоритмов стандартным образом.
Разработана методика сравнительной оценки эффективности различных способов построения программного обеспечения^ основанная на анализе числа взаимно-независимых путей в графе»
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Разработанный в диссертации комбинированный метод построения программного обеспечения и методика построения универсальных управляющих программ позволяет в значительной степени (от нескольких раз до десятков раз) повысить производительность труда разработчиков программного обеспечения, особенно для крупных программных систем, а, кроме того, позеолит разрабатывать программное обеспечение с более высоким уровнем надежности и тесто пригодно сти. Метод был применен для создания алгоритма и программы проектировочного расчета типовой нервюры Ы , а также в ряде НИР в/ч 48230, о чем имеется акт внедрения (ex. 516с от 22.1.85г.),
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы были доложены на:
Научно-технической конференции "Автоматизированное проектирование механоэлектронных систем", г.Устинов, 1985г.
Научно-технической и теоретической конференции профессоров,
преподавателей, аспирантов и научных работников Ташкентского политехнического института им. Беруни, г.Ташкент, 1986г.
XXI школе по автоматизации научных исследований в г.Чолпон--Ата, 1986г.
Отраслевой коференции "Автоматизация проектирования летательных аппаратов" в г. Жуковский МО, ЦАГИ, 1986г,
Отраслевой научно-технической конференции в НИИАС, г.Москва, 1988г.
Семинаре кафедры "Исследования операций" на ВМК МГУ им. Ломоносова, ГоМосква, 1985г.
- Семинаре в ВВИА им. Жуковского, г0Москва, 1990гв
ПУБЛИКАЦИИ. Представленные к защите результаты опубликованы в
работах I 4- 7 .
СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация содержит 201 машинописную страницу и состоит из введения, трех глав, заключения, трех приложений, списка литературы, включающего 93 наименования и рисунков.
