Программирование на языке высокого уровня в системе с сетевым представлением информации

Широкое внедрение вычислительной техники обуславливает стремление к повышению интеллектуального уровня ЭВМ и к простоте их применения. Решение задач, связанных с попытками автоматизации процедуры выработки решения человеком, автоматизации процесса создания программ, улучшения взаимодействия с ЭВМ привело к разработке новых методов программирования, объединяемых в рамках направления, получившего название «искусственный интеллект» (далее ИИ) X ь^И*.*0"21 дь].

Характерно, что ранее применявшийся критерий принадлежности поколению ЭВМ теперь включает программную оснащенность машины. Предполагается, что очередное поколение ЭВМ наряду с применением новейшей технологии СБИС будет обладать развитыми функциями решения задач «весьма высокого интеллектуального уровня» С Z.73. При реализации этих функций должны найти свое применение методы и программные средства ИИ.

Одной из основных проблем, стоящей перед исследователями в области ИИ, является проблема представления знаний L^o, аг^а]. Работы в данном направлении ведутся как по пути поиска универсальных механизмов, так и. по пути разработки специализированных методов представления.

Любой традиционный язык программирования обладает средствами, позволяющими представлять данные об объектах, входящих в предметную область решаемой задачи. Однако, разрыв между концептуальным уровнем формулировки задачи и уровнем структур данных языков программирования столь велик,.что их применение к программированию задач ИИ затруднительно. Использование идеи абстрактных типов данных ?2,?, 7, зъ, ъ*0при проектировании языков программирования позволило значительно сократить этот разрыв, но не затронуло. одну из важнейших сторон знаний — их алгорит-мичность L2"G •.

Языки программирования ИИ включают в себя формализацию выбранной концепции представления знаний, если в начале своего развития в языках разделялись средства описания фактов внешнего мира и средства их использования, то теперь наблюдается тенденция к разработке языковых конструкций, совмещающих декларативный и процедуральный аспекты представления знаний (языки УТОПИСТ С 31, ДЕКАРТ £Ь1 1Ъ5з, krl ?29 .ъоц).

Языки подобного рода являются входными языками сложных систем программирования универсального или проблемно-ориентированного характера. Видимо это является необходимым условием, позволяющим говорить о возможностях представления знаний на этих языках, т.к. стоящая между входным и машинным языком система программирования и заполняет собой упомянутый выше разрыв.

Один из способов решения задачи представления знаний предложен Г. С. Цейтиным 1231. Им разработана и реализована экспериментальная система программирования, основанная на понятии ассоциативной сети. Его подход значительно отличается от вариантов ассоциативных сетей, обсуждаемых в работе £ъ21 т’ем, что в вершине сети может находиться процедура или ее имя, вершины и дуги сети не типизируются и сеть рассматривается как основа модульной системы программирования.

Реализация системы, выполненная Г. С. Цейтиным, включает набор основных механизмов работы с сетью, доступный пользователю через набор макрокоманд ассемблера ОС ЕС. В связи с тем, что разработка программ ИИ носит, как правило, экспериментальный характер, большое значение приобретает скорость их разработки. Поэтому задача повышения уровня входного языка системы, решаемая в настоящей работе, является актуальной.

Работа выполнена на основании анализа принципов программирования на ассоциативных сетях, предложенных Г. С. Цейтиным, опыта использования системы макрокоманд для решения различных задач и анализа конструкций современных языков программирования, Ее результаты, опубликованные в tifc. A^l состоят в том, что:

— разработан и реализован язык высокого уровня hetl для программирования в системе с сетевым представлением информации;

— показана применимость системы для решения задач построения трансляторов. При этом предложена схема реализации синтезирующей фазы транслятора с использованием очереди процедур, взаимодействующих через трехуровневый контекст;

— предложен и реализован способ представления ассоциативной сети данных во внешней памяти ЭВМ в виде В-деревьев;

— разработаны и реализованы средства поддержки разработки программ в системе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В работе получены следующие результаты:

1. На основании исследования принципов программирования на ассоциативных сетях предложен и реализован язык высокого уровня для программирования в системе с сетевым представлением информации.

2. Релизован транслятор с языка netl, объемом более 4500 операторов макроассемблера системы программирования на ассоциативных сетях.

3. Предложена схема построения синтезирующей фазы транслятора в виде очереди процедур, взаимодействующих через трехуровневый контекст.

4. Предложен способ представления ассоциативной сети данных во внешней памяти ЭВМ в виде В-дерева.

5. Разработаю и реализованы модули отладки, динамической трансляции и работы с сетью во внешней памяти ЭВМ более 3000 операторов макроассемблера.

Результаты данной работы могут найти практическое применение при разработке программ взаимодействия с ЭВМ на естественном языке, синтезе программ и при работе с базами данных.

В качестве некоторых направлений дальнейшей работы можно привести следующие:

— введение оптимизирующих преобразований в синтезирующую фазу транслятора с целью улучшения качества объектного текста;

— разработка понятия систем контекстов и его использования для формирования описаний предметной области средствами работы с ассоциативной сетью во внешней памяти ЭВМ;

— исследование применимости средства динамической трансляции для реализации обучаемости системы, то есть динамического формирования новых мо, дулей;

— исследование применимости модуля работы с ассоциативной сетью во внешней памяти для поддержки описания работы над' программным проектом.