Объектно-ориентированное описание графового представления программ и моделей

• Автор: Демаков, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.
1 ОБЗОР ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГРАФОВ. МЕТОДОВ ИХ ПРЕДСТАПЛЕ1П1Я И ОБРАБОТКИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1 Использование графов в компьютерных системах .

1.2 Области использования неоднородных графовых структур

1.3 Общие сведения. .

1.4 Основные методы описания структуры графов

1.4.1 Описание структуры текстовых документов.

1.4.2 Описание структуры X документов.

1.4.3 Другие методы описания структуры графов.

1.4.4 Описание структуры внутрипрограммного представления графов

1.4.4.1 Объектноориентированное представление данных.
1.4.4.2 Гомогенное представление графа
1.4.4.3 Гстерогенное представление графа
1.4.4.4 Использование описания структуры текстового, X или другого внепрограммного представления данных для описания структуры внутрипрограммного представления
1.4.4.5 Описание структуры внутрипрограммного представления графов на специализированных языках
1.5 Необходимые возможности языка описания структуры графов
1.5.1 Синтаксис языка.
1.5.2 Типизация элементов структуры данных
1.5.3 Поддержка жизненного цикла графа
1.5.4 определение операций над графами
1.5.5 Модульность описания структуры графов
1.5.6 Требования к инструментальной поддержке.
1.6 Постановка задачи
2 ЯЗЫК ОПИСАНИЯ ГРАФОВЫХ СТРУКТУР
2.1 Синтаксис языка .
2.2 Типы данных
2.2.1 Типы вершин
2.2.2 Предопределенные типы
2.2.3 Перечислимые типы
2.2.4 Пользовательские типы
2.2.5 ТИПОВЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ
2.2.6 ПОДДЕРЖКА ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ГРАФА.
2.2.7 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ДЕКЛАРАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
2.2.8 ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ КОД.
2.2.8.1 Ограничения на значение отдельного поля
2.2.8.2 Ограничения на совокупность значений полей.
2.2.8.3 Синтезируемые атрибуты.
2.2.8.4 Поля с отложенным вычислением значения.
2.2.8.5 Поддержка нескольких целевых языков программирования.
2.2.9 Наследование типов вершин
2.3 МОДУЛИ
2.4 Операции над графом
2.4.1 Определение операций над графом
2.4.2 Расширение определения операций
2.5 ПРИМЕР использования языка для описания графовой структуры описание структуры абстрактного синтаксиса ГРАММАТИКИ .
2.6 Общая схема трансляции
2.7 Основные результаты главы .
3 ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА ЯЗЫКА
3.1 Анализатор языка
3.2 Открытая платформа для обработки языка
3.3 Запуск инструмента из командной строки.
3.4 Интеграция со средой разработки i.
3.5 ОБЩАЯ СТРУКТУРА БИБЛИОТЕКИ АТР
3.6 Общая структура инструмента
3.7 Основные результаты главы.
4 АПРОБАНЯ ЯЗЫКА .
4.1 Транслятор исполнимого подмножества языка спецификации в процедурный
языкРКОТЕЬ.
4.2 Транслятор спецнфикацнонного расширения языка v.I
Транслятор спецнфикацнонного расширения языка .
4.4 МОДУЛЬ интеграции ТРАНСЛЯТОРА СПЕЦИФИКАЦИООГО расширения языка со СРЕДОЙ РАЗРАБОТКИ .
4.5 Генератор тестов на основе моделей
4.6 Открытый анализатор языка v для специализированной обработки и расширения языка .
4.7 Основные результаты главы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА


Целью диссертационной работы являлась разработка метода описания графовых структур данных, применимого для решения таких задач как представление деревьев абстрактного синтаксиса программ в трансляторах языков программирования, описание структуры и обработки объектных моделей документов, обработка сложных структур данных предметной области в прикладных задачах и т. Разработка специализированного языка описания структуры графов. Реализация инструментальной поддержки этого метода. Апробация этого метода и его инструментальной поддержки. При решении поставленных задач использовались следующие методы исследования: метод сравнений и аналогий, метод обобщений, методы построения формальных моделей и анализа их свойств. Методы объектно-ориентированного проектирования использовались как при анализе необходимых возможностей языка описания структуры графов, так и при разработке инструментальной поддержки этого языка. Теория контекстно-свободных грамматик использовалась при разработке языка описания структуры графов. Компонентный подход к разработке программного обеспечения использовался при реализации расширяемого транслятора языка описания структуры графов. В диссертации представлен новый метод описания графовых структур данных, основанный на использовании разработанного автором работы нового специализированного языка TreeDL и расширяемого транслятора этого языка. Транслятора исполнимого подмножества языка спецификации RSL в язык программирования PROTEL, в рамках проекта по тестированию на основе формальных спецификаций ядра операционной системы, выполненного для компании Nortel, Канада. Транслятора спецификационного расширения языка Java в сам язык программирования Java, в рамках проекта по созданию инструментов автоматизированной разработки тестов для программ на платформе Java. Транслятора спецификационного расширения языка C# в сам язык программирования C# и модели данных, создаваемой с помощью графического интерфейса пользователя, в рамках проекта по созданию инструментов автоматизированной разработки тестов для программ на платформе . NET. Генератора тестов на основе моделей в рамках проекта ОТК по созданию методов и инструментов для тестирования оптимизирующих компиляторов. Открытого анализатора языка Java в рамках проекта по дальнейшему развитию инструментов автоматизированной разработки тестов для программ на платформе Java. Транслятора самого языка TreeDL в языки программирования Java и С#. Разработанный язык описания структуры данных может использоваться при решении различных задач, в которых используются графовые структуры данных, в частности, при разработке трансляторов языков программирования, при описании структуры и обработки объектных моделей документов, разработке интерфейса пользователя по схеме Model-View-Controller, анализе и обработке моделей и сложных структур данных предметной области в прикладных задачах и т. По теме диссертации опубликовано 6 работ, представляющих основные научные результаты диссертации. ВМиК МГУ им. М.В. ИПМ им. М.В. Келдыша РАН в октябре года. Диссертация состоит из введения, четырех основных глав, заключения, четырех приложений и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 5 страниц. Список литературы содержит наименований. Во введении описываются цели и задачи работы, обосновываются её актуальность, научная новизна и практическая значимость. Также во введении приводится краткий обзор работы. В первой главе содержится обзор области применения графов, видов представления и способов обработки графовых структур данных. Этот обзор является обоснованием актуальности темы работы. На основе анализа необходимых возможностей языка описания структуры графов формулируются цели исследования. Во второй главе описан разработанный автором данной работы специализированный язык описания графовых структур TreeDL. Для языка TreeDL определены конкретный текстовый синтаксис и абстрактный синтаксис. Для определения абстрактного синтаксиса использован сам язык TreeDL. Типы вершин и атрибутов графа задаются декларативно в объектно-ориентированном стиле с множественным наследованием. Механизм задания дополнительной декларативной информации обеспечивает расширение возможностей системы типов.