ВКР: Разработка приложения для изучения темпоральной логики tl coach
Описание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 41Основные теоретические понятия темпоральной логики TL. 7
1.1 Понятие темпоральной логики, связь с модальной логикой. 7
1.2 Темпоральные формулы.. 91.3 Темпоральные операторы.. 10
1.4Понятие линейной темпоральной логики. Синтаксис и семантика LTL 11
1.5Применение темпоральных логик. 13
2Обзор и анализ приложений схожего назначения. 14
2.1 Сервис Edukera. 15
2.2 Сервис Duolingo. 16
2.3 Сервис Memrise. 18
2.4 Сервис ЛогикЛайк. 19
2.5 Сервис ALC Trainer 20
2.6 Сервис Codewars. 21
2.7 Результаты анализа. 22
3Анализ требований к разрабатываемому приложению и его проектирование 23
3.1Анализ требований. 23
3.2Проектирование приложения. 24
3.2.1Создание диаграммы вариантов использования. 24
3.2.2Описание структуры приложения. 25
3.2.3Проектирование базы данных. 29
3.2.4Проектирование графического интерфейса приложения. 29
4Этапы разработки веб-приложения. 35
4.1Обзор программных средств. 36
4.1.1jаvascript 36
4.1.2Visual Studio Code. 37
4.1.3React 38
4.1.4Next.js. 39
4.1.5TypeScript 40
4.1.6PostgreSQL. 40
4.2Структура проекта приложения. 42
4.2.1Инициализация проекта. 44
4.2.2Настройка базы данных PostgreSQL. 45
4.2.3Разработка бэкенда. 46
4.2.4Разработка фронтенда. 47
4.2.5Администрирование веб-приложения. 47
4.3Тестирование веб-приложения «TL Coach» . 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 60
ПРИЛОЖЕНИЕ A.. 63
ВВЕДЕНИЕ
С развитием информационных технологий и телекоммуникаций жизнь становится все более мобильной и информативной, новые технологии прочно входят в различные сферы жизни и несут новые нормы в них. Особую популярность получили приложения. Прикладная программа, или приложение, — программа, ориентированная на решение конкретных задач, рассчитанная на взаимодействие с пользователем [1].
Одним из основополагающих принципов обучения является принцип наглядности [2]. Данный принцип широко используется в различных образовательных учреждениях. Так, интернет-технологии, как одно из самых перспективных направлений, являются одним из методов реализации описанного выше принципа. За счет своей наглядности обучающие приложения и пользуются большим спросом среди пользователей, так как именно она позволяет обучающимся легче усваивать материал.
Чтобы сделать процесс обучения более эффективным и интересным, возникает необходимость разработки и внедрения новых методов работы с людьми, желающими получать новые знания. Для решения данной задачи отлично подойдут обучающие приложения. У них можно выделить следующие преимущества:
- пользователи могут обучаться где угодно: дома, в дороге и т.д., что значительно экономит время;
- многие приложения абсолютно бесплатны, а это значит, что данный вид обучения могут позволить себе практически все пользователи;
- некоторые сервисы позволяют заниматься даже оффлайн;
- возможности приложений постоянно расширяются.
Поэтому идея реализовать приложение-тренажер для изучения темпоральной логики TL (или временной логики) весьма актуальна, так как аналогов разрабатываемо приложения еще не было создано. Реализация данной идеи заключается в том, чтобы сделать процесс обучения более простым, доступным и эффективным. Предложенное решение поставленной задачи позволит использовать современные технологии, поддерживать интерес обучающихся к изучаемому предмету, а также развивать их логическое мышление.
Темпоральная логика (TL) — логика, в высказываниях которой учитывается временной аспект. Используется для описания последовательностей явлений и их взаимосвязи по временной шкале [3]. У темпоральной логики TL достаточно широкая область применения:
- в философии: формализм для прояснения философских вопросов о времени;
- в естественном языке: формализм для определения семантики утверждений в естественных языках, включающих время;
- в искусственном интеллекте: язык для представления знаний, связанных со временем;
- в технике: для формализации утверждений о свойствах будущего поведения технических систем (программ, оборудования, систем управления и т.д.), в частности, в процессе формальной верификации программного обеспечения для описания свойств их поведения во времени после того, как они будут запущены [4].
Целью данной ВКР является разработка веб-приложения, обучающего пользователей основам и принципам темпоральной логики TL. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- рассмотреть и проанализировать основные теоретические понятия темпоральной логики TL;
- проанализировать существующие решения, реализующие аналогичные или схожие концепции;
- на основе анализа сервисов схожего назначения сформулировать функциональные и нефункциональные требования, которым должно соответствовать приложение;
- спроектировать приложение;
- определить этапы разработки приложения;
- произвести обзор программных средств, использующихся при создании приложения;
- подобрать теоретический материал и практические задания для размещения в приложении;
- протестировать приложение.
Работа состоит из введения, четырех разделов и заключения.
Во введении отражена актуальность работы, цель и задачи работы, а также ее практическая значимость.
В первом разделе рассмотрен теоретический базис темпоральной логики TL и ее применение, темпоральные формулы и операторы, а также описаны синтаксис и семантика линейной темпоральной логики LTL.
Во втором разделе представлен обзор Интернет-ресурсов схожего назначения, анализ их достоинств и недостатков и выявление особенностей.
В третьем разделе описывается процесс проектирования приложения. Здесь приведены требования к разрабатываемому решению, его структура, функции и примерный вид интерфейса будущего веб-приложения.
В четвертом разделе описан процесс разработки. Здесь представлен обзор программных средств, а также этапы создания веб-приложения.
В заключении содержатся выводы, которые были сделаны в ходе выполнения выпускной квалификационной работы, а также кратко описываются выявленные достоинства созданной системы.
СГТУ им. Гагарина
all_at_700














