Читать онлайн «Логический анализ функциональных диаграмм в процессе интерактивного проектирования информационных систем»

Российская Академия Наук Ордена Трудового Красного Знамени Институт радиотехники и электроники На правах рукописи Морозов Алексей Александрович Логический анализ функциональных диаграмм в процессе интерактивного проектирования информационных систем 05. 13. 11 — математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и сетей Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель доктор физико-математических наук Ю. В. Обухов Москва 1998 Оглавление Введение 4 1 Синтаксис, семантика и проблемы логической интерпре- тации функциональных диаграмм 17 1. 1 Синтаксис функциональных диаграмм . . . . . . . . . . . . 19 1. 1. 1 Функциональные диаграммы Росса . . . . . . . . . . 19 1. 1. 2 Диаграммы потоков данных . . . . . . . . . . . . . . 22 1. 1. 3 Функциональные диаграммы систем виртуальных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1. 2 Семантика функциональных диаграмм . . . . . . . . . . . . 27 1. 3 Проблемы логической интерпретации функциональных диаграмм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1. 3. 1 Логическая интерпретация объектов . . . . . . . . . 36 1. 3. 2 Взаимодействие человека и машины . . . . . . . . . 37 1. 3. 3 Поддержка согласованности объектов . . . . . . . . . 39 1. 4 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2 Метод интерактивного функционального моделирования информационных систем и Акторный Пролог 41 2. 1 Логическая акторная модель функциональных диаграмм информационных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2. 2 Структурные семантические модели . . . . . . . . . . . . . 46 2. 2. 1 Классы, миры, наследование . . . . . . . . . . . . . . 47 2. 2. 2 Пример структурной семантической модели . . . . . 52 2. 3 Интерактивные семантические модели . . . . . . . . . . . . 54 2. 4 Имитационные семантические модели . . . . . . . . . . . . . 58 2. 5 Разработка Акторного Пролога . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2. 6 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 1 3 Семантика Акторного Пролога 66 3. 1 Корректность логической интерпретации ООП . . . . . . . 67 3. 2 Архитектура акторной машины . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3. 3 Система переходов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3. 3. 1 Автономное доказательство актора . . . . . . . . . . 87 3. 3. 2 Взаимодействие акторов . . . . . . . . . . . . . . . . 93 3. 4 Операционная семантика акторной машины . . . . . . . . . 97 3. 5 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4 Использование Акторного Пролога для анализа функци- ональных диаграмм информационных систем 100 4. 1 Цель и этапы моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4. 2 Описание модулей системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4. 3 Трансляция SADT-модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 4. 4 Исполнение логической программы . . . . . . . . . . . . . . 121 4. 5 Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Заключение 125 Список литературы 127 A Определение Акторного Пролога 135 A. 1 Алфавит языка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 A. 2 Лексика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 A. 2. 1 Лексемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 A. 2. 2 Комментарии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 A. 3 Определение данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 A. 3. 1 Простые термы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 A. 3. 2 Составные термы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 A. 3. 3 Выражения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 A. 3. 4 Унификация термов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 A. 4 Структура программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 A. 4. 1 Классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 A. 4. 2 Проект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 A. 4. 3 Трансляция программных модулей . . . . . . . . . . 156 A. 5 Предложения классов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 A. 5. 1 Собственные предложения . . . . . . . . . . . . . . . 159 A. 5. 2 Заголовки внешних предложений . . . . . . . . . . . 162 A. 5. 3 Объявления внешних вызовов . . . . . . . . . . . . . 163 2  A. 6 Атомарные формулы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 A. 6. 1 Простые атомы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 A. 6. 2 Бинарные отношения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 A. 6. 3 Объявления функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 A. 7 Акторный механизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 A. 7. 1 Акторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 A. 7. 2 Общие переменные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 A. 7. 3 Согласование акторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 A. 7. 4 Корректное разрушающее присваивание . . . . . . . 178 A. 7. 5 Актуализация значений общих переменных . . . . . 179 A. 7. 6 Копирование производных значений . . . . . . . . . . 180 A. 7. 7 Обработка исключительных ситуаций . . . . . . . . 181 A. 8 Встроенные предикаты и операторы . . . . . . . . . . . . . 183 B Синтаксические правила Акторного Пролога 185 C Термины и определения 189 3 Введение В диссертации развит аппарат объектно-ориентированного логического программирования, исследованы и разработаны логические средства для семантического анализа функциональных диаграмм при интерактивном проектировании информационных систем.