Введение к работе
Актуальность. R прошедшее десятилетие информатика обогатилась новым объектом исследований: компьютерная индустрия сформировала глобальную информационную среду из десятков миллионов компьютеров. Уже сейчас новая среда существенно влияет на развитие общества в целом и науки в частости. В условиях быстрого расширения сфер применения компьютеров и программ, при опережающем росте числа пользователей-непрограммистов по новому звучат вопросы развития методов и средств массового производства программ.
Уровень структурной сложности компьютеров и программ, степень разнообразия форм их реализации, а также разнообразие сфер массовых применений быстро растут и приближаются к тем пределам, когда инженерных усилий для удержания достигнутых темпов прогресса становится недостаточно. Для успешного разрешения накапливающихся в сферах массового производства программ противоречий требуется научное осмысление фундаментальных закономерностей, лежащих в основе строения и развития нового объекта.
Структурируемое - одно из первичных свойств информации. Разнообразие форм реализации компьютерных архитектур, программ ft технологий связано с разнообразием потребительских форм представления и преобразования структур. Потребительские формы структурирования информации возникали и укоренялись стихийно в процессе раздельного и несогласованного решения различных применений.
Естественное и кардинальное решение проблемы изъятия избыточного разнообразия плохо совместимых реализаций лежит на пути построения математически обоснованной канонической формы структурирования динамических информационных объектов, которая способна стать основой пост-неймановских моделей компьютерных вычислений и архитектур и, тем самым, составить единый функциональный базис для технически эффективных аппаратных, программных и технологических решений.
Научная и практическая актуальность тематики, связанной с прогрессом методов и средств массового производства проірамм. особенно возрастает в связи с чрезвычайно быстрым развитием тсчнотоіий Internet/Intranet, составляющих основу глобальных и перспективных корпоративных компьютерных сетей.
Цель работы - разработать и исследовать структурно-функциональный подход для регламентированного представления и обработки компьютерной информации со сложной структурой, в котором на машинном уровне эффективно поддерживается древовидное представление данных и за счет этого обеспечивается упрощение и унификация программ для задач повышенной структурной сложности.
Задачи работы:
-
Разработка модели исчисления древовидных структур, которая математически обосновывает регламентацию способов представления и обработки компьютерной информации со сложной структурой. '
-
Разработка языка программирования, который обеспечит возможность унификации программ повышенной структурной сложности в едином информационном поле исчисления древовидных структур.
. 3. Разработка эффективных способов мобильной реализации языка программирования, с локализацией машинно-зависимого ядра и оптимизацией динамического распределения памяти. 4. Исследование возможностей эффективного применения компьютерного исчисления древовидных структур на примере перспективной задачи синтеза программ по частным примерам, решение которой открывает новые возможности создания программ, на основе действий доступных конечным пользователям.
Научная новизна. В развитие методов структурного и функционального программирования построен подход к созданию и унификации программ в едином поле исчисления древовидных структур, который отличается свойством функциональной полноты и универсальной применимости для компактной компьютерной формализации динамических систем и алгоритмов повышенной структурной сложности и поддерживается эффективной реализацией древовидного представления данных на машинном уровне.
Практическая ценность. Разработанные методы и средства
программирования позволяют осуществлять обоснованный
выбор эффективных решений при создании перспективных, в том
числе и распределенных, систем программирования, обладающих
способностью к непосредственному использованию
информационного потенциала пользователей для наращивания функциональных возможностей компьютерной среды.
Таком подход открывает возможности построения -Технологий" программирования, доступных массовому пользователи!.
Реализованные средегва программирования могу г использоваться для создания программного продукта в исследовательских и научных целях. Сферы практического применения ограничены лишь недостаточным для коммерческих применений сервисом и использованием операционной системы MS-DOS.
Практическая реализация.
Разработанный в диссертации язык ПАРСЕК, использован в прикладных работах Института проблем управления РАН как инструмент программирования.
Результаты диссертации использованы в разработках Центра компьютерных технологий "Комтек-М" РАЕН для исследований по улучшению характеристик ядра действующей информационно-управляющей системы.
Методы исследования. В работе использованы общие понятия теории автоматов, теории графов, структурного и функционального программирования, а также компьютерное моделирование.
ДіЧІ-5дЦ*Ш-Ваб(Ш>!'. "о теме диссертации был сделан доклад на И! Международной конференции "Развитие и применение оікрьішх систем" (Москва. 1996(.).
Материалы диссертации использовались в курсе лекций "Архитектура вычислительных систем", прочитанных студентам V курса МФТИ, специализирующихся по кафедре "Телекоммуникационные системы, комплексы и сети" (Москва,, 1996-97 г.)
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Обьем 171 страница основного текста, 60 рисунков. Список литературы имеет 141 наименование.
