В книге предложен подход к проектированию программных систем, построены лингвистические модели диалога, дедуктивного синтеза программ, обработки изображений. Разработана технология, построения лингвистического обеспечения,-которая снимает психологический барьер у программистов, реализующих входные языки пакетов прикладных программ. Для поддержки предложенной технологии авторами создана система построения трансляторов, реализующая контекстно-свободные языки, обладающие достаточно высокой степенью непроцедурности. Детально описаны метаязыки этой системы и методика ее практического применения. Для специалистов в области математического и программного обеспечения и программистов.
Табл. 3. Ил. 33. Библиогр.: 105 назв.
ВВЕДЕНИЕ
В конце 1960-х годов сложилась исследовательская группа [91 по созданию системы поддержки проблемно-ориентированных языков, доступной для проблемных программистов, разрабатывающих большие программные комплексы. Реализация системы выполнялась на БЭМС-6, была завершена в 1975 г. и включена в состав мониторной системы ДУБНА [73]. Разработанная многоязыковая система программирования получила название МУЛЬТИТРАНС [69]. Она давала возможность пользователям удобно задавать схемы перевода создаваемых языков на языки операционной системы. Кроме того, предоставлялись средства метасинтаксического языка Бэкуса-Наура (БНФ) и средства описания семантики, введенные в [38].
Работы по созданию этой системы построения трансляторов были начаты под влиянием идей В.Н. Редько и Е.Л. Ющенко [70, 71]. Выход книги П. Ингермана [38], содержащей блок-схемы основных программ параметрического транслятора, способствовал тому, что исследовательский коллектив, до тех пор использовавший ЭВМ только для непосредственного решения прикладных задач, начал реализовывать систему построения трансляторов, ориентированную на специализированные языки.
МУЛЬТИТРАНС вошла в качестве составной части в систему автоматизации научных исследований АДОНИС [68] и систему конечнсэле-ментного анализа конструкций ПРОЧНОСТЬ-75 [39]. На ее основе были реализованы такие языки, как АКВА[68], ЛОДИС [50], ДИСТАЛ [49], ДИСТОС [46], КОДЕТОМ [44], КОМВИК [29]и др.Наибольшее распространение получил язык СИДЕКОН [75], предназначенный для описания расчетных схем конструкций, воздействий, а также алгоритмов расчета по методу конечных элементов. В 1980 г. разработана система МТ (метатранслятор) [82], в которой получили существенное развитие принципы системы МУЛЬТИТРАНС и качественно расширен метасеман-тический язык [83, 95, 98]. Благодаря систематическому проведению работ по развитию и сопровождению система МТ стала к 1987 г. завершенным программным продуктом [101], которым пользуются многие организации. В частности, реализованы СИДЕКОН [34], и система поддержки документооборота в крупных АСУ [90]. МТ используется как средство разработки и поддержки языков проектирования [85]. Имеется практика применения МТ в системах автоматизации научных исследований [1] и системах обработки экспериментальных данных [64].
Накоплен значительный, возможно уникальный опыт в разработке проблемно-ориентированных языков. Благодаря устоявшейся традиции применения системы МТ у проблемных специалистов, использующих ее,
ОГЛАВЛЕНИЕ
................................... з
б
ВВЕДЕНИЕ .........,...........................................................................
Г л а в а 1. ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОГ-
РАММНЫХ СИСТЕМ ..........................
1.1. Сущность лингвистического подхода................................................. 6
1.2. Непроцедурные языки ................................................................. 7
1.2.1. Некоторые предварительные сведения........................................ 7
1.2.2. Определение непроцедурное™ языков......................................... 10
1.2.3. Разбиение множества языков на классы эквивалентности по степени
непроцедурности................................................................. 17
1.2.4. Непроцедурность и интеллект.................................................. 18
1.3. Применение лингвистического подхода к проектированию диалоговых сис-
тем....................................................................................... 19
1.3.1. Сущность лингвистического подхода к описанию диалоговых систем................................................................................. 19
1.3.2. Разновидности лингвистических моделей диалоговых систем............... 20
1.3.3. Детерминированность диалоговых систем..................................... 22
1.3.4. Диалоговые языки................................................................ 23
1.3.5. Динамические и статические сценарии диалога............................... 24
1.3.6. "Интеллектуальные" диалоговые системы.................................... 27
1.3.7. Специфика диалоговых систем в различных предметных областях........ 28
1.4. Развитие модульной технологии программирования на основе лингвистического
подхода ................................................................................. 30
1.4.1. Степень непроцедурности технологий программирования................... 30
1.4.2. АСП-технология программирования как непроцедурная технология ........ 32
1.4.3. Процедурность классического модульного программирования и Р-технологии........................................................................ 32
1.4.4. Диалоговые системы и АСП-технология программирования................ 33
1.4.5. АСП-технология программирования как язык без нижнего уровня........ 34
1.5. Дедуктивный синтез программ, основанный на лингвистическом подходе....... 35
1.5.1. Основная идея .................................................................... 36
1.5.2. Запросы, содержащие несколько неизвестных параметров ................. 37
1.5.3. Этапы планирования............................................................. 38 •
1.5.4. Дедуктивный синтез программ на основе проблемно-ориентированных
языков............................................................................. 38
1.5.5. Редактирование модели.......................................................... 40
1.6. Лингвистический подход к построению диалоговых вычислительных комплек-
сов для обработки изображении типа геометрических чертежей................ 41
Глава 2. СИСТЕМА ПОСТРОЕНИЯ ТРАНСЛЯТОРОВ МТ-ИНСТРУМЕНТ '
ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЛИНГВИСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ...... 43
2.1. Общее описание системы МТ......................................................... 4,3
2.2. Метасинтаксический язык............................................................. 46
2.2.1. Языки и способы их описания ................................................... 46
2.2.2. Пример простого языка.............................,............................ /47
2.2.3. Нормальная форма Бэкуса-Наура............................................. 47
2.2.4. Дерево грамматического раэбора............................................... 50
— —~~«АЛПЛ _ ^J
2.3. Метасемантический язык.............................................................. 52
2.3.1. Основные объекты. Пунктуация ............................................... 53
2-3.2. Клаузы............................................................................. 53
2.3.3. Формируемые макроопределения............................................... 57
2.3.4. Операторы метасемантического языка........................................ 62
2.3.5. Альтернативные семантические конструкции................................. 64
2.3.6. Динамическое изменение выводного файла ................................... 64
2.3.7. Встроенная функция MTOUT................................................... 65
2.3.8. Метасимволы системы МТ......................................................, 65
2.4. Технология применения системы МТ................................................. 67
2.4.1. Нисходящее проектирование языков .......................................... 67
2.4.2. Разработка синтаксического описания ......................................... 69
2.4.3. Разработка семантических конструкций ....................................... 71
2.5. Описание метаязыков системы МТ в терминах атрибутных схем перевода .... * 85
2.5.1. Зависимость от контекста в грамматиках и схемах перевода............... 85
2.5.2. Особенности МТ-схем перевода................................................ 88
2.5.3. Корректность МТ-схем перевода...............................................* 95
Глава 3. ОСОБЕННОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ МТ............................ 97
3.1. Описание работы процессора грамматического разбора........................... 97
3.2. Ограничения реализации метаязыков системы МТ................................. 101
3.2.1. Использование метасимволов................................................... 101
3.Z2. Ограничения, накладываемые на Метасинтаксический язык алгоритмом
грамматического разбора....................................................... 102
3.2.3. Количественные и некоторые другие ограничения........................... 103
3.3. Обращение к программам системы МТ, входные и выходные данные........... 104
3.3.1. Опции процессоров системы МТ................................................ 104
3.3.2. Файлы системы МТ.............................................................. 106
3.3.3. Процедуры системы МТ......................................................... 108
3.4. Листинги системы МТ.................................................................. 112
3.4.1. Листинг процессора ввода синтаксиса.......................................... 112
3.4.2. Листинг процессора ввода семантики.......................................... 113
3.4.3. Формат выходной информации процессора грамматического разбора...... 114
3.4.4. Листинг процессора грамматического разбора................................ 116 '
3.4.5. Листинг процессора сборки...................................................... 117
3.5. Подготовка синтаксического и семантического описаний языка для ввода...... 117
3.6. Описание процесса отладки проблемно-ориентированного языка................. 118
3.6.1. Отладка синтаксиса процессором ввода синтаксиса.......................... 118
3.6.2. Отладка синтаксиса процессором грамматического разбора................ 119
3.7. Диагностические сообщения системы МТ........................................... 120
3.7.1. Диагностические сообщения процессора ввода синтаксиса.................. 120
3.7.2. Диагностические сообщения процессора ввода семантики................... 121
3.7.3. Диагностические сообщения процессора грамматического разбора........ 123
3.7.4. Диагностические сообщения процессора сборки .............................. 124
Глава 4. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ МТ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ................................................................... 127
4.1. Общая характеристика комплекса................................................... 127
4.2. Обоснование состава комплекса...................................................... 128
4.3. Подсистема ДИАЛОГОВЫЙ МОНИТОР.......................................... 129
4.4. Внешние схемы базы данных......................................................... 130
4.5. Подсистема ПЛАНИРОВЩИК...................................................... 131
4.6. Графический ввод в БД конструктивных схем пространственных объектов — 134
4.7. Пример использования инструментального комплекса............................. 135
ЛИТЕРАТУРА .................................................................................. 137
Цена: 150руб.
