М.М. ГОРБУНОВ-ПОСАДОВ - Системное обеспечение пакетов прикладных программ (1184225), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Эти связи должны показывать, какие величиныиспользуются при выполнении данной команды и как ее выполнениезависит от результатов выполнения других команд. В дальнейшем схемывзаимодействия команд (межоператорный интерфейс по данным)формализуются (на шаге (G)) с помощью аппарата уровней.(Е) Проектируются алгоритмы макроопераций и выбираютсяпредставления объектов реализуемого пакетом процесса обработки данных.Определяются такие характеристики объектов, как формат машинногопредставления, диапазоны изменения, стандартные значения. На этом жеэтапе выявляются величины, которые должны быть доступны пользова-телю, и производится привязка этих величин к элементам массива связи.(F) Программируются функциональные модули пакета.
На этом этапемогут использоваться различные сервисные модули, входящие в базовоесистемное обеспечение. Отладка и тестирование функциональных модулейзаканчиваетсясозданиембиблиотекизагрузочныхмодулейфункционального нацолнеиия пакета.(G) С помощью языка генерации на основе сведений, полученных напредыдущих этапах, определяются фразы языка пользователя. Определенияфраз помещаются в словарь фраз пакета с помощью инструментальнойкоманды ADD PHRASE.
Собственно говоря, процесс генерации языка заданийи выражается в выполнении соответствующей последовательности оператороввида:ADD PHRASE: <фраза> , <описания> ;При этом на этапе генерации языка заданий взаимодействие разработчикапакета с анализатором PLAN-БЭСМ-б протекает точно так же, как ивзаимодействие пользователя с пакетом при решении задач.В соответствии с рассмотренными принципами в ИПМ АН СССР с помощьюанализатора PLAN-БЭСМ-б был разработан пакет КОРПУСКУЛА [124],ориентированный на решение задач определения пространственногораспределения ионной температуры лазерной плазмы на основе времяпролетныхизмерений потока продуктов ядерных реакций.
Трудоемкость разработки этогопакета (без учета затрат на программирование функционального наполнения) - 0.5человекогода.5.4. Внешнее информационное обслуживаниеКак уже отмечалось (см. п. 5.1), средства внешнего информационногообслуживания пакетов (систем) сплошной математической обработкиэкспериментальных данных служат преимущественно для выдачи по запросампользователей сведений о назначении и функциональных возможностях пакета, онаборе команд (фраз) языка заданий, их синтаксисе и семантике. Причем,поскольку такие пакеты ориентированы на эксплуатацию их конечнымипользователями различной квалификации, внешнее информационное обслуживание должно обеспечивать возможность обучения в режиме диалогапользователя - новичка и в то же время не обременять излишней опекой и«говорливостью» пользователя, уже имеющего навыки работы с пакетом, но незнающего(или забывшего) некоторые конкретные детали языка заданий илирегламента работы с пакетом.Для обеспечения такого информационного сервиса в языки заданийпакетов программ, разрабатываемых на основе анализатора PLAN-БЭСМ-б,кроме команд обработки, т.е.
задающих основные этапы процесса обработкиэкспериментальных данных, включаются так называемые информационныекоманды. Набор этих команд определяется на основе некоторогодревовидно-структурированногосценарияобучения,предлагаемогопользователям пакета его разработчиками.Каждой позиции дерева обучения соответствует определеннаяинформационная команда. Использование информационных командвозможно как в режиме обучения (т.е.
в рамках прохождения по деревуобучения от его корня), так и в режиме частных справок по конкретнымзапросам пользователя вне зависимости от места соответствующих команд вдереве обучения. Оба режима информационного обслуживания допускаютсяв любой момент работы с пакетом, когда разрешен ввод очередногооператора задания. Отметим, что выполнение информационных командобеспечивает только выдачу интересующих пользователя сведений и никакне влияет на ход вычислений, проводимых в соответствии с операторами,собственно задающими процесс обработки экспериментальных данных.В качестве примера такого подхода рассмотрим организацию внешнегоинформационного обслуживания пользователей пакета КОРПУСКУЛА, длякоторого принят сценарий обучения, показанный на рис.5.4 [129].В начале работы с пакетом выдается следующее сообщение:ПАКЕТ КОРПУСКУЛА К РАБОТЕ ГОТОВЕСЛИ ВЫ НЕЗНАКОМЫ С ПАКЕТОМ ВЫДАЙТЕ ОПЕРАТОРНАУЧИ;После этого пользователь, желающий использовать режим обучения,вводит оператор НАУЧИ.
В ответ на такой запрос пользователю сообщаетсякраткая общая справка о пакете, а также указываются операторы, которымион может воспользоваться для того, чтобы перейти к знакомству с пакетомпо следующим трем информационным рубрикам: назначение пакета,правила задания операторов, набор команд языка заданий пакета.Следуя далее по поддереву каждой из этих рубрик, пользователь имеетвозможность получить все сведения, необходимые для составления задания,реализующего реше-ние стоящей перед ним задачи (разумеется, если она относится к классузадач, обслуживаемых пакетом).
При последующих сеансах работы спакетом пользователь может и не придерживаться сценария обучения, авыдавать информационные запросы для получения частных справок, связанных с контекстом конкретного сеанса.Такой подход к организации внешнего информационного обслуживаниянаряду с тем, что он допускает возможность сколь угодно глубокойдетализации сведений о пакете, имеет еще два важных достоинства.Во-первых, он прост в реализации, которая сводится к разработкеопределений соответствующих информационных фраз и написаниюдостаточно простых функциональных модулей, осуществляющих выдачутекстов сообщений для пользователя.
Причем то обстоятельство, что PLANпозволяет применять многофразные команды, дает возможность сформировать набор необходимых информационных команд на базе сравнительнонебольшого числа информационных фраз. Так, определив соответствующимобразом используемые в качестве префиксов фразы типа СИНТАКСИС,СЕМАНТИКА, ЗНАЧЕНИЕ ПО УМОЛЧАНИЮ и т.п. и сочетая их скомандами обработки, можно ввести в язык заданий пакета множество легкомнемонически воспринимаемых информационных команд, правило записикоторых имеет вид:<префикс> <команда обработки>Например:СЕМАНТИКА ЧАСТОТНАЯ ДИСПЕРСИЯилиЗНАЧЕНИЯ ПО УМОЛЧАНИЮ АМПЛИТУДНАЯ ДИСПЕРСИЯВо-вторых, рассматриваемый подход с системной точки зренияинвариантен относительно тематики информационного обслуживания.Действительно, легко видеть, что специфика тематики отражается только вязыке заданий и функциональном наполнении пакета и никак не сказываетсяна системном наполнении.
Это обстоятельство дает возможность применятьтакой подход для организации информационного обслуживания с различнойтематической ориентацией (например, для выдачи учебных сведений иличастных справок не только о языке заданий, но и о функциональномнаполнении) и для различных пакетов.Глава 6ПАКЕТЫ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ6.1. Пакет КРИТ: многокритериальная оптимизацияПакет КРИТ [130] предназначен для решения многокритериальныхзадач оптимизации объектов машиностроения.
Пакет предоставляет наборсредств, поддерживающих определенную методику оптимизации иизбавляющих пользователя пакета от рутинной работы по реализациимногочисленных сервисных программ. Конструктор - пользователь пакета программирует (в рамках определенных интерфейсных соглашений) модельисследуемого объекта, после чего с помощью программ пакета КРИТвыполняется оптимизация этого объекта по ряду выбранных конструкторомкритериев.Задачи6.1.1.Многокритериальнаяоптимизациямашин.оптимизационного проектирования машин всегда многокритериальны:желательно уменьшить себестоимость, увеличить надежность, уменьшитьматериалоемкость, увеличить КПД и т.д.
Улучшение качествапроектируемой машины по одному из таких первичных, понятныхконструкторукритериев,какправило,сопровождаетсявесьманетривиальным изменением (обычно ухудшением) показателей по другимкритериям. Среда конструирования настолько сложна, что дать априорикакое-либо формализованное интегральное определение оптимальностимашины конструктор просто не в состоянии.Однако подавляющее большинство существующих математическихметодов оптимизации предназначены для отыскания оптимального значенияодной функции - одного критерия.
Поэтому чаще всего пытаютсянеоправданными упрощениями свести многокритериальную задачу коднокритериальной. По убеждению авторов работы [131], большинствонеудачных решений берет свое начало именно на этом этапе, так как еслисформулированная математическая задача не адекватна исходной задаче, тоникакой метод оптимизации положения не спасет: найденное «оптимальноерешение» будет плохим.Кто же должен давать математическую постановку задачи? Обычносчитают, что это дело конструкторов, которые хорошо разбираются всуществе дела.
Однако в действительности, когда речь идет о задачах сомногими параметрами и с несколькими критериями, поставить такого родаматематическую задачу очень трудно, ибо конструктор обычно имеетдостаточно хорошее представление о допустимых пределах изменениякаждого параметра, но не знает возможностей всех критериев, и необходимпредварительный расчет для выяснения этих возможностей.Сформулируем мнение авторов работы [131] по поводу проблемывыбора оптимальных параметров.Во-первых,необходиморассматриватьзадачиоптимальногопроектирования как многокритериальные, а не сводить их коднокритериальным, так как это, как правило, приводит к серьезномуогрублению задачи, искажению ее существа, а следовательно, кнеоправданной замене одной задачи другой. Что касается конструкторов, тоони всегда были рады поддержать такую точку зрения.Во-вторых, не следует стремиться к полной автоматизации процессавыбора оптимальных параметров: выбор должен осуществлять самконструктор, но с помощью ЭВМ.
Поэтому наиболее рациональнымиявляются алгоритмы, поддерживающие диалог человека с вычислительноймашиной.Проектирование реальных объектов с учетом многих критериев качестваобычно имеет характер эвристического итерационного процесса:конструктор, рассматривая различные варианты модели, оцениваетрезультаты, уточняет постановку задачи, затем снова решает ее ианализирует новые варианты. В процессе проектирования нередко меняютсявзгляды на значимость отдельных критериев. И это продолжается до техпор, пока конструктор не сочтет, что пришло время остановиться: найденото, что ему нужно.Пакет КРИТ автоматизирует этот процесс, поддерживая диалогконструктора с ЭВМ: при помощи ЭВМ формируется множестводопустимых решений, среди которых конструктор выбирает наилучшее.Формирование множества допустимых решений базируется насистематическом просмотре многомерных областей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
