Планирование вычислений и организация вычислительного процесса в диалоговых системах проектирования

• Автор: Родин, Сергей Рудольфович
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 496 c. : ил

Современные масштабы и темггы развития народного хозяйства требуют широкого и ускоренного внедрения достижений научнотехнического прогресса. Успешное решение этих задач во многом зависит от возможностей проектноконструкторских организаций, разрабатывающих образцы новой техники. Важное место в разработках занимает этап проектирования, который в значительной мере определяет уровень и качество создаваемой техники. Одним из основных путей повышения эффективности процесса проектирования является создание и включение в него специализированных программных средств научнотехнических расчетов и переработки информации, которые обеспечат ведение разработок в условиях существующей операционной структуры проектирования. Опыт внедрения такого рода автоматизированных систем показывает, что успех их массового использования проектировщиками в значительной степени зависит от того, насколько эти системы позволяют пользователям работать в своих профессиональных понятиях и решать проектные задачи, описывая лишь исходные и искомые данные, предоставляя системе самостоятельно синтезировать алгоритмы и программы и организовывать вычислительный процесс решения задач.


Целью планирования является выделение минимальной системы отношений модели ядра задачи, необходимых для решения задачи, выбор функций разрешения отношений модели, вошедших в минимальную подсистему, определение точек подключения методов решения стандартных типовых для системы математических задач и выделение подзадач, возникающих при решении исходной задачи. Эти действия выполняет процессор планирования вычислений Планировщик1 см. Рис. Выделение минимальной подсистемы отношений математической модели основывается на предположении однородности отношений, составляющих модель. В 2. После выделения замкнутой подсистемы Планировщик1 с учетом описания предметной области математического уровня устанавливает
соответствие между отношениями, вошедшими в эту подсистему, и функциями их разрешения. Результатом установления такого соответствия является процедурная схема задачи двудольный ориентированный граф, вершины одной доли которого моделируют функции разрешения отношений, а вершины другой аргументы и значения этих функций. Структура модели, а также ограниченность наборов функций разрешения отношений модели, зачастую приводят к появлению несогласованности функций по данным, т. Рис. РИС. Поэтому Планировщик1 должен осуществить такой выбор функций, при котором число несогласованностей функций по данным минимально. В Приложении I показано, что эта переборная задача в вычислительном отношении является очень сложной, для ее решения в 2. После построения процедурной схемы задачи Планировщик1 синтезирует алгоритм решения, путем сведения исходной задачи к совокупности связанных между собой по данным типовых задач, решаемых модулями методного и функционального наполнения. Для этого в процедурной схеме выделяются см. Зачастую эти задачи, являющиеся подзадачами исходной задачи, можно представить в виде совокупности замкнутых вложенных типовых задач. Такое разложение см. Планировщик2, используя описание алгоритма решения исходной задачи 3. В процессе генерации программы Планировщик2 в соответствии с подсхемой связи математического и программного уровней описания предметной области см. Рис. Такой выбор осуществляется либо в соответствии с условиями применимости модулей и методов, заложенных при описании предметной области, либо в результате диалога с пользователем в процессе генерации программы. Исполнение программ и диалоговый процесс решения задач. Собственно решение задачи, т. Исполнительная система см. Рис. Главной функцией Исполнительной системы является организация вычислительного процесса по описанию программы решения задачи на модели. Поэтому собственно Исполнительная система см. Приложение 9 представляет собой программно реализованную специализированную вычислительную машину со своими встроенными структурами данных, элементарными операциями, механизмами управления этими операциями и управления данными, средствами управления памятью и механизмами связи с внешней операционной средой. Специфика описания алгоритма решения произвольной фиксированной расчетной или оптимизационной задачи дает возможность в качестве структур данных выбрать см. В соответствии с принципом модульности реа
лизации прикладных программных систем, в качестве элементарных операций Исполнительной системы естественно выделяются следующие см. Регулярность грамматики, описывающей структуру вложенности подзадач произвольной фиксированной расчетной или оптимизационной задачи, дает возможность п. К тому же блочность структуры описания подзадач исходной задачи делает естественным установление контрольных точек с фиксированием текущего состояния вычислительного процесса в соответствии с древесной структурой вложенности этих подзадач. Итак, рассмотренные принципы построения и архитектура диалоговых систем проектирования дают возможность проектировщикам решать в диалоговом режиме весьма широкий класс сложных проектных задач, автоматически сводящихся системой к расчетным или оптимизационным математическим задачам, для которых, в свою очередь, автоматически синтезируется алгоритм и формируется программа их решения, выполняемая Исполнительной системой при возможном контроле за ходом вычислительного процесса со стороны проектировщика. ПРОГРАММА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

I АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ I II

ПЛАНИРОВЩИК

ПАТ. РИС. СХЕМА ДИАЛОГОВОГО ПРОЦЕССА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ.