автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Инструментальная система ИСПАК для создания пакетов прикладных программ

и . ■ n i

московский ордена лншшл и ордена октяпрьскоП революции авиационный институт имеми серго орджоникидче

На пр.шлх р\лппи;'и

НИКУЛИН Сергей Петрович

УДК 681.3.0(1

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СИСТЕМА ИСПАК ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПАКЕТОВ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

Специальность: 05.13.11 "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и семей"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва Издательство МАИ 1992

Работа выполнена в Москонском ордена Ленина и ордена Октябрьской революции авиационном институте имени Серго Орджоникидзе

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент Юдин С.М.

Официальные онпонентьпдоктор физико-математических наук, доцент Тишкин В.Ф.

кандидат физико-математических нйук, начальник отдела Батурин Л.Е.

Ведущая организация - факультет ВМиК МГУ им. Ломоносова

Защита состоится "_" _ 1992 г. в _ часов

на заседании Специализированного Совета К 053.18.09 в Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Адрес института: 125871 Москва,ГСП,Волоколамское шоссе,4. Автореферат разослан "_"_ 1992 г.

I

I

Ученый секретарь Специализированного Совета к.ф.-м.н., доцент

М.В.Ротанина

ОШЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

\

; Актуальность темы. Неуклонное расширение сфер применении ■ мчислитслмюи техники н народном хозяйстос приводит к необходимости создания программных средств, ориентированных на пользователя - непрограммиста. Одной из основных целей является улучшение качества и сокращение сроков исследования сложных систег-различного назначения. Решение этой проблемы в значительной сте пени зависит от развития и совершенствования средств автоматизации вычислений, базирующихся на использовании универсальных i специализированных ЭВМ. Разработка средств автоматизации вычислений в настоящее время идет по пути создания интеллектуальны) III III, представляющих пользователю возможность непроцедурного они сани я решаемой задачи. Планирование и управление вычислительные процессом, накопление и обработку результатов вычислений п этом случае осуществляют системные средства пакета.

Для обеспечения сложных научно-технических расчетов создаются пакеты программ, позволяющие оперировать крупными прикладными понятиями. Пакеты программ составляют основу многих современных систем автоматизации (САПР, АСУ и т.п.), что определяет актуальность проблемы разработки системы программирования, обеспечивающей создание и функционирование пакетов и упрощающей пза имодействие человека с ЭВМ при решении задач с помощью пакетов программ. Интерфейс человека и ЭВМ определяется языком общения, и чем лучше этот язык может настраиваться на прикладную предметную область, тем шире круг пользователей системы. Расширение сферы применения вычислительной техники, сопровождаемое повышением роли программного обеспечения ЭВМ в решении практических задач, требует постоянного совершенствования средств и методой автоматизации программирования.

Цель работы. Разработка инструментальной системы для создания и использования пакетов прикладных программ научно-технического назначения на основе вычислительных моделей с использованием комплекса готовых прикладных программ для решения задач из различных областей математической физики и предназначенной для автоматизации проведения научно-технических расчетов с помощью создаваемых на ее основе пакетов прикладных программ.

Система должна обеспечивать интеграцию разработанных пакетов в новый пакет более высокого уровня, обеспечивать автомати-

лфопанное планирование пычислсний, проведение расчетов, требующих больших затрат машинного времени, наличие мер по обеспечению устойчивости системы к сбоям ЭВМ, хранение больших объемов данных и информации в информационной базе, функционирование аппара-1а обмена параметрами между вычислительными модулями в процессе счета задачи, простые и удобные средства диалоговой подготовки исходных данных, анализа и графической обработки результатов, системное обеспечение инструментальной системы: входные языки системы для описания структуры пакетов и формирования постановки задачи, диалоговые средства общения пользователя с системой, информационно-справочную подсистему.

Научная новизна.

1. Разработана и реализована инструментальная система ИС-11ЛК, обеспечивающая создание и использование пакетов прикладных программ на основе комплекса отдельных готовых прикладных программ для решения задач из различных областей математической физики при их минимальной переработке и предназначенная для автоматизации проведения научно-технических расчетов с помощью создаваемых на ее основе пакетов прикладных программ.

2. Разработаны и реализованы входные языки общения пользователя с системой: язык описания пакетов, язык описания задач и соответствующие интерпретаторы, а также диалоговые надстройки над языками.

3. Разработана структура информационной базы данных и предложен метод обмена параметрами между отдельными модулями решаемой задачи через информационную базу.

Практическая ценность. Разработана и реализована на ЕС ЭВМ в операционной системе СВМ ЕС инструментальная система создания пакетов прикладных программ ИСПАК.

Инструментальная система ИСПАК передана в Отраслевой фонд алгоритмов и программ. Инструментальная система применяется для автоматизации научно-технических расчетов с помощью ППП на факультете "Прикладная математика" МАИ. Результаты работы могут быть использованы при разработке аналогичных систем для других типов ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических семинарах по системному программированию кафедры "Вычислительные машины и программирование" МАИ в 1984-1991 годах, на Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация производственных процессов и управлс-4

пне качеством" (Москва, 1086), на VII школе по пакетам приклад ных программ (Ярополец, 1987), на VIII Сибирской школе по паке там прикладных программ "Программное обеспечение ЭВМ новых поко лений" (Иркутск, 1989), на 3-ей Всесоюзной, 1-ой и 2-oi Международных научно-технических конференциях "Интеграция систс» нелепой подготовки специалистов и автоматизированных технически) систем различного назначения (Алушта, 1989, 1990, 1991), на Все союзной Школе-ссминаре но комплексам программ математической фи зики (Ростов-на-Дону, 1990), на IX школе по пакетам прикладные программ "Программное обеспечение математического моделирования управления и искусственного интеллекта" (Адлер, 1991).

Публикации. По тематике диссертации опубликопано семь пе чатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения 3 глав, заключения, списка литературы (98 наименований) и / приложений. Основной текст диссертации составляют 133 машинопис ные страницы, 1 рисунок, 13 таблиц. Объем приложений 44 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации. Обоснование ведется на основе анализа состояния проблемы, расс

матриваемой в диссертации, и обзора литературы. Приведен кратки! обзор систем программирования, относящихся к пакетной проблема тике. Сформулированы цель и задачи работы, изложены основные научные и практические результаты, выносимые на защиту, краткс описано содержание глав диссертационной работы.

В первой главе приводятся общее описание, функциональные возможности и архитектура системы ИСПАК. Формулируются требования к системе, а также требования по включению новых модулей i функциональное наполнение системы.

Инструментальная система создания пакетов прикладных программ ИСПАК обеспечивает создание ППП научно-технического назначения на основе вычислительных моделей с использованием комплекса готовых прикладных npoipaMM для решения задач из различны) областей математической физики как из уже существующих первона чально независимых фортрапных прикладных программ при их минимальной переработке, так и на основе включения в пакет новы> программных модулей, и предназначена для автоматизации проведения научно-технических расчетов с помощью создаваемых на ее ос

5

мине пакет» прикладных пршрамм.

Пакету сопоставляется вычислительная модель. Перечень понятий, с которыми оперирует пакет (переменные пакета), определяется набором вычислительных параметров модели. Подпрограммы пакета (или группы подпрограмм) реализуют вычислительные модули и подмодели.

С помощью вычислительных моделей на базе ИС11ЛК возможна разработка нескольких независимых ППП с их последующей интеграцией в рамках нового пакета более высокого уровня без внесения каких-либо изменений в функциональное наполнение составляющих его пакетов, при сохранении возможности их использования как и составе нового пакета, так и независимо от него.

ИСПЛК обеспечивает:

- хранение больших объемов данных со многими вариантами;

- хранение данных для разных пакетов и разных пользователей, как общих данных для всех пользователей системы, так и личных данных у каждого пользователя, доступ к которым со стороны других пользователей контролируется системой;

- использование диалоговых средств подготовки исходных данных и средств графической обработки результатов вычислений;

- автоматическое формирование программы для решения указанной пользователем задачи с использованием методов планирования вычислений.

использование средств проверки корректности и отладки постановки задачи;

- выполнение заданных пользователем подпрограмм (модулей) в указанной последовательности с обеспечением передачи параметров между модулями и передачи модулям параметров;

- возможность проведения серии вычислений дла различных вариантов исходных данных в течение одного или нескольких сеансов машинного времени с обеспечением возможности продолжения счета после сбоя ЭВМ;

- простые возможности расширения пакетов путем включения в них новых прикладных модулей, а также совместное использование нескольких пакетов при решении одной задачи.

На основе анализа функций, выполняемых ИСПАК, разработана архитектура инструментальной системы, включающая в себя:

1) диалоговый монитор, организующий связь отдельных подсистем с пользователем и между собой;

2) транслятор языка описания пакетов;

3) транслятор языка описания задач;

4) подсистема копирования значении из информационной базы (ИБ) в область задач;

5) подсистема переноса значений из области задач в ИБ;

6) подсистема обмена данными между модулями через И1>;

7) подсистема инициализации I1l¡ и области задач;

8) подсистема проверки корректности постановок задач;

9) подсистема управления счетом, обеспечивающая динамический низов прикладных модулей и многосеансовый режим вычислений;

10) подсистема диалоговой подготовки данных и просмотра результатов;

11) информационно справочная подсистема;

12) подсистема помощи пользователю в постановке задачи;

13) подсистема копирования ИБ и архивов пользователей;

14) подсистема документирования и обучения пользователей;

15) подсистема автоматической генерации вычислительных модулей;

16) набор сервисных программ пакетов ( автоматизация анализа результатов, средства машинной графики и т.п.).

Все пользователи, проводящие расчеты в ИСПАК (как один человек, так и группа людей), предварительно регистрируются в системе. При регистрации им назначаются шифры, причем у одного пользователя может быть несколько шифров. За работоспособность системы отвечает администратор, который может выполнять любые действия. В частности, может изменять описания пакетов и модулей, включать и исключать пользователей из системы, назначать им новые шифры.

В ИСПАК можно выделить четыре основных компоненты: функциональное наполнение, информационная база, системное наполнение и языки общения пользователя с системой и ее отдельными частями.

Функциональное наполнение отражает специфику предметной области каждого пакета и является совокупностью независимых программ, реализованных в виде законченных наборов модулей на языках программирования, имеющихся и ОС ЕС и ОС СВМ. Управляющая программа обеспечивает фортраиную среду программирования. Функциональная часть системы ИСПАК является открытой.

Информационная база предназначена для хранения описаний пакетов и модулей системы, хранения исходных данных и результатов расчетов, а также используется в процессе решения задач для обмена данными между модулями пакетов в процессе их выполнения.

Нее общение пользователя с программным обеспечением системы

ИСПЛК производится на языках запросов:

- языке описания постановок задач;

- языке описания пакетов;

- языке подготовки данных.

Входные языки системы выбраны так, чтобы описать задачу с их помощью было существенно легче, чем написать и отладить соответствующую главную программу, содержащую ввод данных и вызовы подпрограмм из библиотеки прикладных программ.

Далее рассматриваются характеристики, связанные с вычислительными модулями пакетов: определение модуля, правила по включения cm в функциональное наполнение системы, аппарат обмена параметрами между вычислительными модулями при их работе.

Модулем в системе ИСПАК считается функционально законченная единица программирования, для которой предусмотрены специальные coi лашения, выбранные с учетом возможности использования ранее разработанных программ при их минимальной переработке. Модулем системы ИС11ЛК может быть как отдельная фортранная подпрограмма, так и совокупность подпрограмм. В роли модуля (или головной подпро|раммы модуля) может использоваться только подпрограмма с заголовком вида:

SUHROUTINE .имя» (AC,RC,*), где AC.RC - системные параметры.

В системе ИСПЛК вычислительные модули пакетов обмениваются параметрами через ИБ, указывая только тип параметра. Имена переменных указываются пользователем при описании постановки задачи на входном языке. Под термином "тип" будем понимать абстрактный тип данных, то есть не только фортранный тип или тип, допустимый в каком-либо другом языке программирования.

В начале своей работы каждый модуль читает входные данные из И Б, а после завершения вычислений записывает в ИВ найденные значения выходных параметров. В этом случае снимаются все проблемы. связанные с количеством и соответствием параметров подпрограмм. Значения вычислительных параметров (переменных пакета) читаются из ИБ с помощью операторов вида:

CALI. KtVAR ( пакет».«тип переменной»',А,К,&«мстка») и записываются в ИБ с помощью операторов вида:

CALI. WtVAR ( «пакет».«тип переменной»',А,К,&«метка»)

В конце первой главы приводится описание информационной базы системы ИСПАК.

ИБ системы ИСПАК состоит из трех компонент, каждая из кото-

рых размещается в отдельном файле прямого доступа:

1) Области пакетов и данных, в которой хранятся описания пакетов и общие данные, доступные всем пользователям, а также собственные данные пользователей. Для каждого пользователя отводится своя область данных.

2) Архива пользователя, который по своей структуре идентичен области данных пользователя.

3) Области задач (03), которая является рабочей областью решаемой задачи и предназначена для хранения последовательности описаний выполняемых модулей и всех используемых в задаче данных. ОЗ для каждой задачи размещается в отдельном файле, что позволяет исключить взаимовлияние друг на друга одновременно решаемых задач.

Каждая часть И Б состоит из следующих подчастей:

- служебной информации; . -

- каталога переменных;

- значений переменных.

Во второй главе приведено описание входных языков пользователя в системе ИСПЛК, а также диалоговых надстроек над ними.

Язык описания пакетов (ЯОП) используется для ведения и модификации информационной базы системы ИСПАК и позволяет пользователю и администратору системы получать необходимые сведения из И Б, вводить или удалять данные, переносить данные из одной части И Б в другую, переименовывать данные. На этом языке администратор системы может производить включение в ИБ описаний новых пакетов и их модулей, изменять и удалять из системы пакеты и модули из состава пакетов, изменять состав пользователей системы, назначать им шифры.

Описание пакета на соответствующем языке содержит перечень модулей пакета с указанием типов их входных, выходных и режимных параметров, а также полный перечень типов переменных (параметров), с которыми работает пакет. Входные и выходные параметры имеют общепринятый смысл, а режимные параметры самим модулем не используются, но необходимы для планирования вычислений.

Для описания задачи, решаемой пользователем, и указания необходимых прикладных программ и данных в ИСПАК предусмотрен язык описания задач (ЯОЗ). Язык описания постановок задач позволяет формулировать задачу, которую пользователь собирается решать в системе ИСПЛК, путем указания наименований используемых исходных и искомых переменных ( какие из них являются в задаче исходными,

а какие требуется вычислить ) и режимных параметров ( определяющих работу вычислительных модулей ).

Описание задачи может содержать перечень (цепочку) подлежащих выполнению модулей. II случае необходимости выполняется планирование вычислений с использованием описания пакета и цепочка автоматически дополняется недостающими модулями. С помощью ЯОЗ пользователь может указать, какие данные являются в задаче исходными, а какие требуется вычислить, какие модули (прикладные программы) необходимы при решении задачи. Он может также указать перечень запоминаемых результатов и определить необходимые ему наборы переменных и цепочки модулей.

Язык описания задач обеспечивает пассивную дисциплину работы и позволяет описывать последовательность выполнения подпрограмм, обеспечивающую решение задачи пользователя, или постановку задачи,но которой эта последовательность строится автоматически.

Язык подготовки данных (ЯПД) обеспечивает описание действий по вводу-выводу значений переменных пакетов в ИБ (добавление переменной в ИВ ИСПАК, переименование переменных, удаление переменных, печать переменных).

Описание пакета готовится и модифицируется его администратором (разработчиком пакета). Пользователю доступны только язык описания задач, подсистема диалоговой подготовки данных, справочная подсистема и другие сервисные средства.

Языки состоят из строго определенного набора команд, которые должны начинаться с новой строки. Каждая команда в этих языках состоит из поля операций и поля операндов. Поле операций определяет тип команды и может содержать только одну операцию.

Все команды языка описания пакетов и языка описания задач, за исключением комментариев, начинаются с ключевого слова, за которым следует двоеточие, затем записываются операнды в виде ключевых или позиционных параметров,разделенных запятыми, и кончается команда точкой с запятой. Текст команды размещается по 72 -ю позицию в строке на экране дисплея.

Способ выполнения команд - интерпретация. Для синтаксического анализа инструкций языков используются отдельные подпрограммы, поскольку они распознаются по ключевому слову. Результаты анализа поступают на вход подпрограмм - исполнителей инструкций. Реализация пакетного или диалогового (пошагового) варианта обработки инструкций определяется управляющей программой. Для синтаксического анализа инструкций используется техника анализа 10

[ рамматик предшествования.

Язык описания пакетов состоит из 8 команд: НАЧАЛО, ДОБАВИТЬ, УДАЛИТЬ, ПЕРЕИМЕНОВАТЬ, КОПИРОВАТЬ, ПЕЧАТАТЬ, КОНЕЦ,

комментарии.

Описание задания начинается командой НАЧАЛО и оканчивается командой КОНЕЦ. Структура текста на языке описания пакетов видна на следующем фрагменте:

НАЧАЛ О.ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ - ТИШИН; ДОБАВИТЬ:ПАКЕТ = (РАКТ1.КМОД ~ 2.КТИП - 46; /• ОПИСАНИЕ ТИПОВ ПАКЕТА PAKTI*/;

ТИП =» ТИП_МХ; /* КОЛИЧЕСТВО ТОЧЕК ПО ОСИ X */; ТИП = ТИП_МУ; /* КОЛИЧЕСТВО ТОЧЕК ПО ОСИ Y */;

/* ОПИСАНИЕ МОДУЛЕЙ ПАКЕТА PAKTI : */;

МОД = BEGIN,

/* описание типов входных и выходных параметров модуля*/; вх - (thh_rkpz, tim_my, thn_is, тип_мт1,

конец;

Язык описания задач, используемый для описания постановки задачи, решаемой пользователем, включает в себя 8 команд: НАЧАЛО, ДАНО, НАЙТИ, ЗАПОМНИТЬ, ОПРЕДЕЛИТЬ, ВЫПОЛНИТЬ, КОНЕЦ, Комментарий.

Описание задания начинается инструкцией НАЧАЛО и оканчивается инструкцией КОНЕЦ. Инструкция ОПРЕДЕЛИТЬ должна предшествовать всем инструкциям, использующим определяемые в ней объекты. Инструкция ЗАПОМНИТЬ должна следовать за инструкциями, определяющими или вычисляющими запоминаемые объекты. Инструкция ДАНО должна предшествовать инструкциям ВЫПОЛНИТЬ и НАЙТИ. Фрагмент текста на языке описания задач представлен ниже:

НА ЧАЛ О.ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ - ТИШИН,ПАКЕТ - PAKTI, ПРЕФИКС - Т1.МЕТ_УСТ; /* ОПИСАНИЕ ИСХОДНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ЗАДАЧИ */;

ДАНО : (MY ):ТИП_МУ,

<NBX):THII_NBX;

/* ОПИСАНИЕ ИСКОМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ, ВЫЧИСЛЯЕМЫХ В ЗАДАЧГ

V;

НАЙТИ : <МХ):ТИП_МХ, (U ):TIIII_U;

/* ПЕРЕМЕННЫЕ, ЗАПОМИНАЕМЫЕ II lili ПОСЛЕ СЧЕТА •/;

ЗАПОМНИТЬ : (MY.IS.RKPZ); /• ПОСЛЕДОВ-СТЬ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ */;

ВЫПОЛНИТЬ: BEGIN, PRINR;

КОНЕЦ;

Синтаксис языка подготовки данных аналогичен синтаксису других языков системы и включает, кроме идентификации пользователя. следующие команды: ДОБАВИТ!., ПЕРЕИМЕНОВАТЬ, ПЕЧАТАТЬ, УДАЛИТЬ.

Во »торой части главы приводится описание диалоговых сервисных средств системы ИСПАК.

Практика работы с системой ИСПАК показала, что непосредственное использование входных языков системы весьма трудоемко и требует составления относительно больших по объему текстов.

Включение в систему диалоговых средств позволило устранить эти недостатки и улучшить сервис в системе. Разработаны диалоговые надстройки над языками системы ИСГ1АК: диалоговая подсистема формирования текста на ЯОП (ФОН) и диалоговая подсистема формирования текста на ЯОЗ (ФОЗ). Имеется также диалоговая надстройка над информационно-справочной подсистемой (ИСП), которая позволяет использовать ее для ознакомления пользователей с возможностями системы и получения необходимой информации о любой имеющейся компоненте ИСПАК: пользователях ИСПАК и их данных, пакетах, задачах, модулях, типах переменных пакетов и т.д., а также для обучения по применению этих пакетов.

Диалоговые надстройки над языками предоставляют следующие преимущества перед непосредственным написанием текста на входных языках пользователя:

- ускоряют составление заданий на входных языках;

- освобождают пользователя от знания точного синтаксиса языков.

Подсистемы ФОН и ФОЗ при своей работе накапливают текст

описания в символьном файле, который в любой момент можно просмотреть. Символьное представление данных обеспечивает выдачу их на экран терминала без дополнительных преобразований. За счет этою достигается удовлетворительная скорость реакции системы на запрос пользователя.

Подсистемы обеспечивают работу пользователя в интерактивном режиме с использованием меню. Запуск конкретной подсистемы осуществляется по автономной команде или по запросу монитора ИСПАК. Элементы меню реализуются в виде панелей, созданных с помощью 12

системы управления экраном дисплея в среде СВМ ШМБ/СМЗ). Для работы с панелями написаны процедуры на интерпретируемом командном языке ОС СВМ (Ш-ХХ).

В третьей главе рассматриваются особенности проведения исследований с помощью системы ИСПАК.

Пакет прикладных программ позволяет многократно решать одну и ту же задачу с использованием различных вариантов числовых данных. В этом случае используется уже готовая апробированная программа и от пользователя требуется лишь подготовка исходных числовых данных для расчета.

Если решается новая задача, ранее не решавшаяся средствами пакета, то необходимо сначала поставить задачу, отладить ее и затем уже можно переходить к проведению методических расчетов.

Работа пользователя с системой ИСПЛК состоит из следующих этапов:

1) формирование описания задачи на ЯОЗ (задача может быть описана либо путем указания списков известных и искомых параметров, возможно, с перечислением части из подлежащих выполнению модулей, либо только путем перечисления последовательности выполняемых модулей пакета с указанием имен их параметров);

2) трансляция постановки задачи;

3) ввод известных пользователю новых значении данных в ИБ с использованием диалоговой подсистемы подготовки данных;

4) копирование значений исходных переменных из области пакетов и/или архива пользователя в область задач ИБ;

5) вызов планировщика вычислений;

6) выполнение сгенерированной последовательности модулей с использованием значений переменных, содержащихся в области задач;

7) перенос (запоминание) результатов вычислений из области задач в область пакетов и данных и/или архив;

8) анализ результатов вычислений с помощью средств диалоговой подготовки данных.

В конце третьей главы приводится методика проведения расчетов с помощью системы ИСПАК.

Последовательность работы в системе ИСПАК показана на примере программы расчета значений массивов газодинамических функций для программы ОТХУк - "Расчет внутренних до- и трансзвуковы> течений в соплах с учетом химических реакций".

Программа ОТХУИ предназначена для расчета внутренних до- I трансзвуковых течений в плоских и осесимметричных соплах Лаваля

с учетом нсрлннопсспмх химических реакций.

Расчет массивов газодинамических функции реализован в виде двух вычислительных модулей: в модуле BEGIN формируются значения данных массивов и других, необходимых для работы программы l)T7„VR, объектов, а в модуле PRINR происходит их вывод на печать для контроля полученных значений. Для вычисления газодинамических функций задаются соответствующие исходные данные с помощью подсистемы диалоговой подготовки данных.

Для работы с данными модулями в системе ИСПЛК необходимо с помощью административной подсистемы описать их как модули некоторого пакета, а также описать все их входные и выходные параметры как типы этого пакета. Это описание производится на языке описания пакетов системы ИСПЛК.

В приведенном описании определяется пакет PAKTI, состоящий из двух модулей ( BEGIN и PR1NR ) и 46 типов. У каждого модуля описываются тины всех его входных и выходных параметров. Пользователь определяет задачу, решаемую над этим пакетом, и переменные для типов входных параметров модулей со значениями.

На данном примере прослеживается вся последовательность работы в системе ИСПЛК (за исключением диалоговой подготовки данных и просмотра результатов).

Апробация системы проводилась также с использованием следующих прикладных программ физической газовой динамики: программы расчета двумерного обтекания простого тела (торец цилиндра или плоская пластина), программы расчета движения и теплообмена дисперсной фазы и расчета сил и тепловых потоков от дисперсной фазы к газу и программы расчета динамики изменения химического состава многокомпонентной газофазной смеси.

Результаты апробации системы показали, что цели, поставленные при разработке системы, в основном, достигнуты.

Развитие системы ИСПЛК в ближайшее время будет ьестись в следующих направлениях:

1) Средства отладки постановок задач. Необходимо реализовать алгоритм планирования вычислений, который смог бы в случае затруднений воспользовался подсказкой пользователя, причем пользователю при этом должны быть доступны средства справочной подсистемы ИСПЛК.

2) Развитие средств корректировки и анализа данных, в частности, специализированных модулей графической обработки результатов вычислений.

В заключении диссертации сформулированы основные ее результаты.

Приложение I содержит описание внутреннего представления объектов в ИВ.

Приложения 2, 3 и 4 содержат описание панелей диалоговых подсистем ФОП, ФОЗ и ИСИ.

Приложения 5, 6 и 7 содержат текст описания пакета на ЯОП, текст описания постановки задачи на ЯОЗ и протокол решения задачи в системе ИСПАК на примере задачи "Расчета внутренних до- и трансзвуковых течений в соплах с учетом химических реакций".

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработана архитектура инструментальной системы ИСПАК создания пакетов прикладных программ, обеспечивающая создание пакетов прикладных программ на основе комплекса отдельных готовых прикладных программ для решения задач из различных областей математической физики.

2. Разработана структура представления данных в информационной базе системы ИСПАК. Предложен метод организации обмена параметрами между вычислительными модулями.

3. Разработаны входные языки системы: язык описания пакетов и язык описания задач.

4. Разработаны диалоговые средства информационной поддержки пользователя при работе в системе ИСПАК.

5. Разработано и реализовано на ЕС ЭВМ в операционной системе СВМ ЕС программное обеспечение инструментальной системы ИСПАК общим объемом 26 тыс. операторов (написанное на языках Фортран, Ассемблер, 1?ЕХХ) и около 80 панелей (в системе ЦМЗ/СМЗ), основными компонентами которого являются: монитор, трансляторы языка описания пакетов и языка описания задач, средства обмена данными между решаемой задачей и информационной базой, диалоговые системы работы пользователя с ИСПАК, информационно-справочная система.

ПЕЧАТНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Никулин С.П., Юдин С.М. Информационная база инструментальной системы управления пакетами прикладных программ ИСПАК // Автоматизация производственных процессов и управление качеством.

Тезисы докладов. -М.: МИЭМ, 1986. -С.25-26.

2. Никулин С.11., Юдин С.М. Программное обеспечение языка заданий для управления пакетом прикладных программ // Вычислительные аспекты решения задач охраны окружающей среды. Тем.сб. науч. тр. -М.: Изд-во МАИ, 1988. -С.60-65.

3. Никулин С.II. Управление данными для ППП в системе ИСПЛК // Программное обеспечение ЭВМ новых поколений. Тезисы докладов

VIII Сибирской школы по пакетам прикладных программ. -Иркутск: ИрВЦ СО АН СССР, 1989. -С.116.

4. Никулин С.П., Ротанина М.В., Юдин С.М. Инструментальная система для разработки и поддержки IIHII. // В кн.: Тезисы докладов 3-ей Всесоюзной науч.-техн. конференции "Интеграции систем подготовки кадров и АТС различного назначения". -М.: МАИ, 1989.

5. Никулин С.П., Ротанина М.В., Юдин С.М. Интерактивные средства автоматизации решения прикладных задач в системе ИСПЛК // Интеграция системы целевой подготовки специалистов и автоматизированных технических систем различного назначения. Тезисы докладов международной конференции. -М.: Преобразование СССР, Минрадиопром СССР, Радиовтуз МАИ, 1990. -С.34.

6. Никулин С.П., Юдин С.М. Инструментальная система ИСПЛК для управления ППП и ее программное обеспечение // Интеллектуализация программных средстг Сб. науч. тр. -Новосибирск: Наука. Снб-кое отделение, 1990. -С.27- j.

7. Никулин С.П., Юдин С.М. Диалоговые сервисные средства в системе ИСПЛК // Программное обеспечение математического моделирования, управления и искусственного интеллекта. Тезисы докладов

IX школы ППП-91. -Иркутск: ИрВЦ СО ЛИ СССР, МАИ, 1991. -С. 111.

Заказ / Тираж 100. Бесплатно.

Типография издательства МАИ 125871 Москва, Волоколамское шоссе, 4