автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.17, диссертация на тему:Методы и способы репрезентации и обработки символьной информации в интеллектуальных вычислительных системах

г4

^Ч>КИ|ВСЬКА М1СБКА ДЕРЖАВНА АДМШСТРАЦ1Я 1НСТИТУТ ПРККЛАЛН01 1НФ0РМАШИ

На правах рукопису УДК 681.3

ГР1НЧЕНКО ТАМАРА 0ЛЕКС11ВНА

МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ РЕДРЕЗЕНТАД11 I ОБРОБКИ

СИМВОЛЬНО!.1НФОРКАЦ11 В ГНТЕЛЕКТУАЛЬНКХ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ СИСТЕМАХ

Спец1альн1сть 05.13.17 - Теорзтичн! основи 1нформатики

Автореферат дисертцИ на зВобуття паукового сшупекя доктора '01 зико-математчних наук

КИ1В 1994

Робота виконана в 1нститут1 прикладно! 1нформатики

Науковш консультант: чл.-кор. ДН Укра!ни. д.ф.-м. н., професор Стогн1й Анатол1й Олександрович.

0ф1ц10н1 опоненти: чл.-кор. АН Укра1ни д.ф.-м.н.. професор

Редько Володимир Никифорович. доктор техн. наук, професор

Гладун В1ктор Пол1карлович. доктор ф1з.-мат. наук,- професор

Лаврищева Катерина Михайл1вна

Пров1дна орган1зац1я - Державний ун1верситет

"Льв1вська пол1техн1ка"

Захмст в1дбудеться Ж(2$Р71994 р.. о /¿. год. на зас1данн1 Спец1ал1зовано! Вчено! Ради Д 166.01.01 в 1нститут1 прикладно! 1нформатики (1Пр1н) за адресою: 252004, м. Ки!в. вул. Червоноарм1йська. 23-6.

3 дисертац!ею можна ознайомитись в б1бл1отец1 1нституту прикладно! 1нформатики (1Пр1н) за адресою: 252004, м. Ки!в, вул. Червоноарм1йська. 23-6.

Автореферат розЮланий

Зереснр 1994 р.

Вчений секретар ■ Спец1ал1зовано! Вчено! Ради

Мелентьев Г.Б.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АКТУАЛЬНТСТЬ РОБОТИ. НайважливЛкими факторами, що впли-вають на подальше розширення сфери застосування обчислюваль-них систем (ОС), е:

- Шдвищення продуктивное^ ОС при розв'язанн1 складних задач:

- п1двищення эфектйвност1 пращ програм1ст1в. 1нжене-р1в, наукових прац1вник1в; .

- забезпечення комфортност1 роботи у програмному сере-довйщ1, що особливо важливо для масових користувач1в - не профес1онал1в у програмуванн1.

Вир1шення зазначених.проблем в значн1й Mlpi залежить в!д 1нтелектуал1зац11 засоб1в обчислювально! техн1ки та застосування нових технологий при розв'язанн1 задач. Значний досв1д, накопичений в теорИ та практиц1 проектувавння ЕОМ. досягнення у галуз1 м1кроелектрон!ки, а також перегляд прин-цип1в орган1зац11 структури 1 програмного забезпечення тра-диц1йних ЕОМ неймановсъкого типу дозволяють перейти до нових метсд1в побудови ОС', як1 забезпечують 1х високий 1нтелекту-альрй р1вень. '

У загальному комплекс1 проблем, пов'язаних з 1нтелекту-ал1зац!ею ОС, важливе м!сце пос1дають питания ор!ентацП ЕОМ на подання та обробку , символьних (нечислових) об'ект1в складно! структури. До них в1дносяться 1нформац1йн1 об'екти, що динам1чно зм1нмлъся, структуру яких при розв'язанн1 задач важко передбачити зазделег1дь. Це. зокрема, дов1льн1 ма-тематичн1 1 символьн1 вирази, текста, гипертекста, реляц1йн1 таблиц!.. Створення метод!в та засоб1в для роботи з такими

- 2 - '

об'ектами в 1нтелектуальнш? обчислювальних системах (ЮС) с важливою та актуальною задачею. .

Розвитку засоб1в обробки нечислово! 1нформац1! прид1ля-еться. велика увага в усьому св!т1. В1домо популярн1 системи в галуз! обробки математичних Формул MACSVMA, F0RMAC. REDUCE. MAPLE та мови с1мейства АНАЛ1ТИК. Розробку останн1х було почато ще у 60-1 роки п1д кер1вництвом академ1ка В.М.Глушкова, що була реал1зована у ЕОМ cepil МИР. (Машины для Инженерных Расчетов) за допомогою спеЩально створено! ориг1нально! системи м1кропрограмно1 1нтерпретац11 мов висо-кого р1вня (МБР). В ц1й дисертац1йн1й робот1 набула розвиток 1дея створення мов репрезентац11 символьно! 1нформац11 б1лыи. складно! структури та методов !х обробки з .урахуванням су-часних еимог ЮС до людинно-машинно! взаемодИ. Для реал1за-цП ц1е! 1де1 розроблено нов1 методи обробки складно-орган1-зовано! символьно! 1нформац1!,. в ochobI яких лежить 1нтегра-ц!я потужн1х засоб1в обробки символьно! 1нформац1! та rlnep-технолог1й. Виходячи з даного п1дходу 1нфорцац1я'подаеться у зручн1й та зрозумШй форм1. а обробка складних об'ект1в прихована в1д користувача та е внутр1шньою частиною системи.

Таким чином актуальн!сть обраного напрямку' ррб1т визна-^ чаеться як внутр1шн1ми потребами розробки ЮС, так 1 необ-х1дн1стю подальшого розширення сфери !х застосування.

МЕТА РОБОТИ I ОСНОВНТ ЗАПАЧТ. Метою дисертацП е- роз-робка, теоретичне обгрунтування та реал1зац1я метод1в 1 за-соб1в рёпрезентацП та обробки символьно! 1нформац1! для "за-безпечення людинно-машинного розв'язання задач в ЮС на основ! нових 1нформац1йних технолог!й.

Для досягнення ц1с! мети в робот1 вир1шуються так1 основ^ задач1:

- розробка метод1в побудови проблемно-ор1ентованих на 1н*енерн1 та науково-досл1дн1 задач1 мсв програмуванил висо-кого р1вня, що застосовуютъся при математичних перетвореннях (моделювання Ф1зичних процес1в, робота з текстами, побудова комп1лятор1в та навчальних систем). що спрямован1 на 1стотне розширення сфер застосування ЕОМ за рахунок охоплення нових клас1в задач.- п1двищення продуктивн'ост1 прац1 користувач1в, створення комфортност1 1х ' робота за рахунок забезпечення дружнього та ефективного програмного середовища;

■ - розробка машинних метод1в виконання анал1тичних та символьних перетворень, а тако:к теоретично обгрунтованих технолог1чних засоб1в 1х структурно! реал1зац11;

- обгрунтування та реал1зац1я принцип1в побудови 1нте-лектуальних г1пертекстових систем, що п1дтримують мови прог-рамування високого р1вня, ор1ентован1 на обробку склад-но-структуровано1 символьно! 1нформац1! з метою розширення сфер вир1шення задач з облает! автоматизацИ наукових дос-л1джень: ' .

- створення 1 реал1зац1я концепц1й використання г1пер-текстово! технологи для п1дтримки 1нтелектуально! д1яльнос-т1 людини, зокрема авторсько! д1яльност1. виконання анал1- . тичцих та-символьних перетворень. побудови г1пермед1я 1нфор-мац1йно-консультативних систем з метою подальшо! 1нформати-зац!1 сусп1льства;

- апробац!я 1 практична реал1зац1я в ЮС результате теоретичних досл!дхень.

- 4 - ' ' • :;'

НАУКОВА НОВИЗНА. Вперше проведено комплекса досл1джен-ня 1 виконано побудову ор1ентованих на людинно-машинне вир!-шення задач досл1даицького плану мов програмування високого р1вня, а також метода та засоби 1х апаратно-програмно! реа-л1зац11 в 1нтелектуалышх обчислювальних системах.

Одержано так1 нов! результата.

1. На основ1 анал1зу класу науково-досл!дних та 1н*е-нерних задач, а також тезшологП 1х вир!шення на ЕОМ сфор-мульовано 1 реал1зовано вииоги до мов високого р!вня. ор1ен-тованих на обробку складно-орган!зовано1 символьно! 1нформа- ■ Щ1. ' ' / ■•.■•/:.■■.'■•:

Реал1зац1я вимог забезпечила створення високоефективних мовних засоб1в, адекватних до- предметно! област1, ' легк1сть навчання i взаемодП з машиною на вс1х етапах розв'язання задач1. Наведен1 вимоги заснували фундацП для побудови мов с1мейства АНАЛ1ТИК.

2. Запропоновано 1 теоретично обгрунтовано систему ана-л1тичних та символьних перетворень, а також роэроблено метода та засоби Пм1кропрограмно1 реал1зац11. що базуеться на застосуванн! переписуючих правил (сп!вв1дношень) та розвику-то! системи розп1знавання властивостей складнйх об'ект1в.

Комплексна розробка мови символьних 1 анал1тичних перетворень та метод1в II:реал1зац11 заснувала фундац1Гнового напрямку створення високо1нтелектуальних профес1йних ■ проце-сор1в для вир1шення 1нженерних та науково-досл1дних задач.

Розроблена система анал1тичних та символьних; перетворень реал!зована як. частина структурно! 1нтерпретацП ЕОМ серП МИР. '

3. Зд1йснено ро^виток мови АНАЛ1ТИК засобами подання 1

- -а—

обробки реляц1йних таблиць (АНАЛ1ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ>- та г1пер-текстових структур (АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ). направлений на розширення сфер використання мови 1 п1дсилення семантичних можливостей пертворюючих засоб1в.

4. Запропоновано та обгрунтовано концепц!» побудови 1н-телектуальних г!пертекстових систем, що полягае у п1дтримц1 МБР у вигляд1 символьного процесора як складово! частини г1-пертекстово! системи, Вперше- на баз1 запропоновано! концеп-Ц11 реал1зовано 1нтелектуальну г1пертекстову систему Г1ПС1, яка п1дтримуе мову АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ. що дозволило ефективно виконувати так! види !нтелектуально! д1яльност1 людини. як виконання анал1тичних та символьних перетворень. • авторська,д1яльн1сть. побудова 1нформац1йно-консультативних г1пермед1я систем.

5. Визначено п!дх!д для створення мови АНАЛ1ТИК-Х. що 1нтегруе запропонован! модиф1кац1! мови АНАЛ1ТИК на баз1 униф1кованого подання символьно! !нформац!1 у вигляд! бага-тоступеневих структур, Сформульовано принципи реал1зацП- мови в-1нтелектуальних обчислювальних системах.

МЕТОДИКА ДОСЛТЛЖЕНЬ бааусться на теоретичних 1 прнклад-них результатах, яких досягнуто.в галуз1 створення сучасних обчислювальних систем, , математичного 1 програмного забезпе-чення. комп'ютерно! алгебри, штучного 1нт"елбкту, сучасних 1нформац1йних технолог1й. Залучався апарат теорП мов прог-рамування 1 метод1в !х реал1зац11, теорИ граф1в. теорП ав-томат1в. Як основн1 метода досл1даення використовуються ма-тематичне моделюваиня та машинний експеримент.

- 6 - •

ПРАКТИЧНА ЗНАЧИМТСТЬ I ВИКОРИСТАННЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. ПРактична значимЮтъ роботи зумовлена И прикладною спрямован1с-тю 1 мае два аспекта. В першому аспект1 вона визначаеться вир1шенням важливо! науково-техн1чно! проблеми п1двищення продуктивност1 прац! програм1ст!в при виконанн1 1нженерних 1 наукових розрахунк1в. скороченням терм1н!в розробки приклад-них програм шляхом створення 1 впровадження у народне госпо-дарство ЕОМ серП МИР: МИР-2 (1969 р.'). МИР-3 (1974 р.). спец1ал1зованого мовного процесора СМ 2410 (1980 р.). керую-чого обчислювального комплексу СМ 1410 (1981р.), проблем-но-ор1ентованого процессора ЕС 2680 (1984 р.Ь розробленого в межах роб1т по ЕС ЕОМ "Ряд-3".

Розробки виконувалися у в1дпов!дност1 з постановами ДКНТ, ДК0Т1 СРСР, Презид1й АН СРСР 1 Укра!ни,

Автор е в1дпов1дальним виконавцем наведених проект1в 1 безпосередн1м учасником 1х розробки 1 впровадження.

Другий аспект пов'язаний з реал1зац1ею першо! в Укра1н1 1нструментально1 г1претектсово! системи Г1ПС1 1 створено! на I! ■ основ1 технологично! л1н1! по виробництву 1нформац1й-но-консультативних г1пермед1я систем (Г1КС) у р1зних галузях науки, культури, осв1ти, б1знесу та 1н. Розроблено так! "Г1КС:

"Пам'ятки Киева. зруйнован1 в XX стор1чч1";

"Пам'ятки Переяслав-Хмельницького";

"Д1лов1 листи";

"Кадри";

"Закон про согЦальний захист громадян, що постраждали в1д авар1! на Чорнобильськ1й ЧАЕС";

"Все про людину";

- 7 -

"ГИдручник англ1йсько! мови";

"НУРЕНОНО" та 1н.

Вказан1 робота виконан1 в межах тематики ДК0Т1 СРСР та ДКНТ Укра1ни.

Автор е кер1вником та безпосередн1м розробником перел1-чених систем.

ОСОБИСТИЙ ВНЕСОК АВТОРА. Науков! результата дисертацН е узагальненням науково-виробничо1 д1яльност1 автора 1 вико-нан1 у в1дпов1дност1 з планами фундамеитальних 1 прикладних досл!джень 1нституту к1бернетики АН Укра1ки 1м. В.М.Глушкова (1959 - 1986) та 1нституту 1иФорматики (1985 - 1994).

Робота виконана автором у дьа етапи. Перший, етап пов'-язаний 1з створенням наукових основ проектування ЕОМ з апа-ратно-м1к'ропрограмною реал1зац1ею мов високого р1вня. Результатом цього етапу стали фундаментальн! концепцП, реал1-зован1 у мовах с1мейства АНАЛ1ТИК 1 в машинах серП МИР. На другому етап1 ц1 концепцП були розвинут1 автором стосовно нових информац1йних технолопй 1 постали основою для ство-рення 1нтелектуально1 обчислювально! системи. що 1нтегруе г1пертекстову технолог1ю 1 мову програмування високого р1в-ня. •

Виконана автором робота на першому етап! була частиною колективного досл1дження, яке проводилося п1д кер1вництвом В.М.Глушкова в 1нститут1 к1бернетйки АН УРСР.

Велику роль у становленн1 автора як досл1дника з1грали також А.О.Стогн1й, К.Л.Ющенко, В.Г.Бондарчук, С.Б.Погре-бинськ1й, 3.Л.Раб1нович, Ю.В.Кап1тонова. 0. А. Лет1чевський. за що автор висловлюе 1м свою щиру вдячн1сть. Автор також

глибоко вдячний В.П!Кл1менку,. А. 0. Дородн1цин1Й, М.Л.Царюку та 1н., як! також внесли св1Й вклад у цей напрямок робота.

За роки робота над зазначеною проблемою особисто автором одержан1 так1 результата: '

Визначен1 вимоги 1 розроблен1 принципи побудови мов програмування високого р1вня. ор1ентованих на вйконання ана-л1тичних 1 символьных перетворень. створено с1мейство мов . АНАЛ1ТИК у В1ДП0В1ДН0СТ1 до цих принцишв.

Розроблено 1 теоретично обгрунтовано методи та засоби подання 1 ман1пулювання анал1тичними та символьними вираза-ми. .

* Розроблено внутр1шню мову малих ЕОМ 1з структурною п1дтримкою МБР. виконана м1кропрограмна реал1зац1я анал1тич-них 1 символьних перетворень у ЕОМ серН МИР.

Теоретичн! результата по другому етапу досл1джень, сто-совно постановки проблем, створення 1 обгрунтування нових метод1в та засоб1в обробки складно-структурованих символьних об'ект1в на баз1 нових 1нформац1йних технолоПй, належать, автору.' Результата прикладного характеру отриман! п1д неуловим кер1вництвом.автора сп1льно .з сп1вроб1тниками в1дд1лу г1пертекстових систем.

Автор вдячний М. В. 0лен1ну та вс!м сп1вроб1тникам в1дд1-лу, як1 також зробили св1й внесок у цей напрямок роб1т.

АПР0БА111Я РОБОТИ. Основн! положения дисертац1йно1 робо-' та допов1далися та обговорювалися на ряд! м1жнародних, все-союзних. республ1канських. м1кгапузевих сем1нар1в 1 конфе-ренЩй, в т.е.. на Всесоюзна конференцП по методам транс-ляцП (м. Новосиб1рсья. 1981>.), на М1жнародн1й нарад! по

системам 1 методам анал1тичних обчислень на ЕОМ та 1х засто-суванню у теоретичн1й Ф1зиц1 (м. • Дубна. 1982 р.). на М1жна-родному симпоз1ум1 по символьним 1 анал1тичним перетворенням (НДР, м. Лейпц1г.. 1987 р.), на М1жнародн1й конференцП по 1нтелектуальним системам адм1н1стративного управл1ння (Бол-гар!я. м. Варна. 1989 р.), на Всесоюзна конференцП "Систе-ми баз даних 1 знань" (м. Калин1н, 1989 р.). на Всесоюзна ■конференцП "Штучний 1нтелект-90" (м. М1нськ. 1990 р.), на Щжнародному сем1нар1 "ЗНАНШ-Д1АЛ0Г-Р1ШЕННЯ" (м. Батум1, 1990,91 рр., м. Прага, 1992 р.), на Всесоюзна конференцП "Система баз даних 1 знань" (Укра1на, м. Льв1в, 1991 р.), на 2-й М1жнародн1й конференцП по украШзацП комп'ютер1в (Украла, м. Льв1в, 1992 р.), на М1жнародному сем1нар1 "1нте-лектуал1зац1я систем баз даних" (Рос1я. м. Калин1нград, -1992 р.), на М1жнародн1й конференцП "1нформац1йн1 технологи 1 програмування" (Болгар1я, м. Санданськ, 1993р.), на М1жна-родному семинар1 "ЗНАННЯ-Д1АЛ0Г-Р1ШЕННЯ" (Укра1на, м. Ки!в,

1993 р.). на М1жнародн1й конференцП по людинно-машишШ взаечодП (США, м. Орландо. 1993 р.), на М1жнародн1й конференцП, присвячен1й пам'ят1 В.Н.Глушкова" (Ки1в, 1993 р.), на М1жнародн1й конференцП по 1нформатизац11 в осв1т1 (Крим,

1994 р.). на 12-й М1жнародн1й Ергоном1чн1й АсоЩацП (Канада, Торонто, 1994 р:).

СТРУКТУРА I ОБ'ЕМ РОБОТИ. Матер1али. що в1дбивають ос-новний зм|ст дисертацП, викладен! у 45 опубл1кованих роботах. у тому склад! у 3 монограф1ях.

■ Дисерт$ц1я складаеться з вступу, 5 роздШв, додатк1в,

списка л1тератури 1з _ джерел. Основний текст роботи вик-

ладено на_стор.

ЗН1СТ ШКЕРТАЦ1ЙН01 Р0Б0ТИ

У встугп стисло визначен1 проблеми, пов'язан1 з побудо-вою 1нтелектуальних обчислювальних систем (ЮС), ор1ентова-них на обробку символьних об'ект1в складно! структури. Виз-начен! задач! створення нових технолоПй обробки таких об'-ект!в та 1х реал1зац11 в ЮС.

Обгрунтовано актуальнЮть напрямк1в досл1джень! сфор-мульовано цШ 1 задач1 дослШень та розробок. Подано характеристику основних положень роботи по розд1лах та одержа-них. в них результата, обгрунтовуеться 1х новизна та практична значимЮть.

У першому розд1л! "Анал1з концепц!й створення малих ЕОМ 1з структурною реализацию мов програмування високого р1вня" викладено концепщю машинного 1нтелекту (М1). 3 точки ' зору властивостей М1 подано анал1з приндип1в .та засоб1в побудови малих 1нтелектуальних машин (М1М) з м1кропрограмною 1нтерп-ретац1ею мов високого р!вня. • Розглянуто напрямки П1двщення М1, як1 базуються на нових 1нформаЩйних технологах - базах даних 1 знань та г!пертекст1. ' *

КонцепЩю М1 було висунуто В. М. Глушковим та З.Л. Раб1но-вичем ще у 60-1 роки в 1К АН Укра1ни ъ зв'язку з напрямком роб!т по створенню 1нтелектуальних ЕОМ. П1д кер1вництвом В.М.Глушкова цю концепЩю було реал1зовано при розробц! М1й з макропрограмною 1нтерпретац1ею мов високого р1вня.

У 1.1. даеться визначення М1. Поняття "машинний 1нте-

лект" в!дноситься до схемного обладнання (hardware) 1 визна-чае досконал1сть його структури.

На сьогодн! для 0Ц1нки.р1вня Ml в1дсутн1 формальн1 кри-терН. однак це поняття допомагае вид1лити суттево зажлив1 якост! машин, не торкаючись конкретних техн1чних характеристик И елементарних компонент1в. Розвинутий Ml впливае на ефективн1сть всього процесу експлуатацИ машини: в!д попе- . редньо! п1дготовки задач1 на машин1 до п1дготовки контингенту користува^1в. ...

Р1вень 1нтелекту машини у значн1й Mlpi визначаеться степеней розвитку таких властивостей: 1) сприйнятлив1стю до МВР; 2) багатством в1домостей- (знань), заф1ксованих струк- . турно та вм1нням оперувати ними; 3) здатн1стю до орган1зац11 обчислювального процесу при взаемодН з користувачем; 4) ефективн1стю засоб1в апаратно-м1кропрограмно! обробки 1нфор-мац11.

У 1.2. досл1джуеться сприйнятлив!сть машин до МВР, що означав реал1зац1ю цих мов'у машин1 одним з двох способ1в:

- безпосередньою 1нтерпретац1ею МВР, тобто "повне" ро-зум1ння мови:

- 1нтерпретац1ЕЮ спец1ально1, под1бно! до МВР, внут-р1шньо! мови (ВМ) машини, в як1й збережен1 вс1 ochobhI конс-трукц11 вх1дно! мови. При другому способ1 потр1бна попередня трансляЩя з МВР на ВМ машини. Ступ1нь складност1 тако! трансляцП залежить в1д близькост1 МВР та ВМ машини.

Проведений анал1з показав, що у MIM передбачений другий спос1б розум1ння МВР. Цей спос!б при високому р1вн! ВМ е б1льш гнучким 1 дозволяе машин1 "розум!ти" ряд близьких мов шляхом трансляцП на едине внутр1шне подання.

- 12 -

У 1.3 наведено результата досл1джень знань MIM. П1д знаннямй нашини розум1еться наб1р в1домостей, структурно за-

фШсованих у машин1. вм1ння оперувати ними 1 поповнювати ах «

за .'допомогсн? стандартних та вбудованих процедур.

• Др знань, - структурно заф1ксованих у MIM. зокрема. в1д-носяться: си.стеми правил диференц1ювання та 1нтегрування, системи р1вностей,. що задають екв1валентн! перетворення ма-тематичного анал1зу (тотожн! сп1вв1дношення). До знань-вм1нь в1дносяться вм1ння:. даференц1ювати та 1нтегрувати функц1ю у анал1тичному вигляд!; приводити вирази до канон1чних форм, використовухли системи сп1вв1дношень (продукц1й); перетворю-вати дов1льн1 вирази за заданними системами сп1вв!дношень та 1н. Показано.: що знания MIM.e ун1кальними для машин цього класу,- що забезлечило im високий р1вень MI.

У 1.4 анал1зуеться эдатн!сть машин до орган1зац11 об-числювального процесу при взаемодП з користувачем, що виз-начаеться насамперед набором функц1й та мов операцШно! системи (ОС) 1 способами виконання програм.

Показано, що у MIM забезпечуеться структурна п1дтримка вс1х функц1й ОС. Д1алогу прид!ляеться особлива увага, ос-к1льки цей клас машини ор1ентуеться на непрофес!онального програм1ста. Нова д1алогу е складовою частиною вх1дно! мови.

У 1.5 досл1джуеться ефективн1сть способ1в обробки символьно! !нформац1! в MIM. Дя властив1сть залежить в1д степе-ня ефективност1 апаратно-м1кропрограмно! реал1зац1! вс1х по-передн1х властивостей.

Основною особлив1стю структури MIM е II ор!ентац1я на обробку складно-структурованих об'ект1в, за допомогою трьох-р1внево! системи динам}чного м!кропрограмування.

- 13 -

Перший р1вень - це 1нтерпретатор вх1дно! мови. записаний на програмному р1вн1 ВН. Другим р1внем системи с м1кропрог-рамно реал1зована мова м1крооператор1в, ор1ентована на ефек-тивну обробку рядк1в, сгаск1в, стек1в. черг, таблиць. Трет1й р1вень - наб1р автомат1в, .схемно реал1зуючих м1крооперац11.

Концепц1я створення М1М була реал1зована в ЕОМ серп МИР; що м1кропрограмно 1нтерпретуе нови високого р!аня с1-мейства АНАЛ1ТИК. ор!ентован1 на внконання символьних та анал1тичних перетворень..

Проведений анал1з дозволив зробити висновок про високий М1 машин серП МИР -1 ефективн1сть 1х використання при вир1-шенн1 широкого кола задач. Реал1зована система м1кропрогра-мування забезпечила високу продуктивн1сть ЕОМ серП МИР. по-р1вняну з швидк!стю виконання анал1тичних перетворень в машинах. що перевершують 1х за ном1нальнок> швидкод1ею у десятки раз!в. Спец1ально розроблена клав1атура друкарки, що метить математичн! символи, пульт з клав1шами, кодованими д1я-ми операц1йно! системи на рос1йськ1й мов1, екран 1з св1тло-вим -эл1вцем. магн1тн! карти, вив1д граф1к1в - все це слрияло створенню комфортного середовища для користувача. Можливост1 та параметр^ машин серII МИР <ор1ентац1я На користувача-неп-рофес1онала у програмуванн'1, дружн1й та розвинутий людин-но-машинний 1нтерфейс, широке коло розв'язуваних задач. вх!дна мова високого р!вня 1 легкють II вивчення та 1н.) дають Шдстави твердит що ц! машини являли собою по сут1 перш1 персоналы^ профес1ональн1 ЕОМ.

КонцепцИ. що заснували фундацП для створення малих ЕОМ з високим машинним 1нтелёктом-та реал1зован1 в ЕОМ МИР. в наш час не т!льки не втратили свого значения, але и набули

. - 14 -• •

подальшого розвитку. Наступн1 розд!ли ц1е! роботи присвячен! розвитку цих концепц1й, шо полягае в 1нтелектуал1зац11 нових 1иформац1йних технолоПй.

У 1.6. запропоновано так1 напрямки п1двищення р1вня М1.

1. Розвиток вх1дних мов б1льш дасконалих структур та ускладнення 1нФормац11, яка в1дбивае сучасн1 потреби широкого кола користувач1в. Показано, що природн1ми напрямками для розвитку мови АНАЛ1ТИК е бази даних та знань. а також г^ер-тек ст. Результатом розробок в цьому напрямку е мови А;1АЛ1-ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ та АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ (розд.З 1 розд.4).

2. Розвиток структурних можливостей сприйняття знань та оперуаання ними шляхом ефективно! реал1зац!1 процедури з1с-тавления 1з зразком, створення сёмантично! с1тки у спеЩаль-

н1й асоц1ативн1й пам'ят! 1 удосконалення апарату роботи з

« *

с1тками. Ц1 МОЖЛИЕОСГ1 зб1льшу»ть продуктивн!сть системи за . рахунок распаралелввання процес1в обробки ШформацП. Важли-вим аспектом цього розвитку е засобй розп1знавання 1 побудо-би систем сгПвставления, здатних видавати (кр!м в1дпов1д1 "так", "н1") деяку оц1нку характеру под1бност1. В робот1 показано можливост1 ново! гШертекстово! технологи для проведения анал1тичних та символьних перетворень {розд. 5).

3. Удосконалення апаратних та м1кропрограмних засобй реал1зац1! ОС для п1двищення р!вня орган1зац11 обчислюваль-ного процесу за рахунок ново! г1пертекстово! технологи (розд. 4). , ■ "

4. розвиток апаратно-м1кропрограмних метод1в 1 способ!в обробки 1нформац11 складно! структури -за рахунок нових арх1-тектур машин, що дозволяють зд1йснити адаптац1ю до задач! 1 елементно-технодопчно! бази. Важливим фактором в цьому нап-

рямку е створення функц1онально-спец1ал1зованих засоб1в об-робки 1нформац11 (матричний 1 символьн1 процесори.' процесори реляЩйно! алгебри. процесори сп1вставления 1з зразком).

Шляхи та засоби п1двищення р1вня 1нтелектуал1зац11 ОС, розроблен1 у дисертацП, знайшли в1дбиття у г1пертекстов1й систем1 Г1ПС1 (розд.4).

У другому розд!л1 "Методи та засоби обробки анал1тичних вираз!в" проведено анал1з систем для розв'язування задач чи-сельно-анал1тичними методами; розроблёно принципи побудови мов високого р1вня,. ор1ентованих на обробку анал1тичних ви-раз1в; запропоновано концепщю побудови систем анал1тичних перетворень, а також методи 1 засоби 1х м1кропрограмно! реа-л1зац11. Нам1чено шляхи подальшого удосконалення систем ана-л1тичних перетворень,

У 2.1. проведено анал1з сучасного стану систем анал1-тичних перетворень, дано визначення 1 сформульовано ключов1 проблеми в ц1й област1, а також шляхи IX вир1шення.

Анал1тичн1 (формульн1) перетворення (викладки) на ЕОМ -це кашнн! перетворення 1кфоркац11 для.виконання конкретних д1й над математичними виразами (формулами), результатом яких ' б звичайний математичний вираз (числовий результат розгляда-еться' як окремий випадок). До таких д1й, зокрема, в1дносять-ся приведения поД1бних член1в в елементарн1й алгебр!, символы« диференц1ювання та 1нтегрування функЩй та 1н.

Починаючи з 60-х рок1в почалося створення спец1альних мов програмування та в1дпов1дних систем проведения анал1тич-них перетворень. Вх1дна мова таких систем е розвинутою проб-лемно-ор1ентованою мовою, яка включав алгоритм1чну мову.

ор1ентовану на обчислювальн1 задач1. В наш час функцЮнуе ряд систем такого виду (ALTRAN, CÀMAL. MACSYMA. REDUCE; SCRATCHPAD, SYHBAL, TRIGMAti, muMATH-79. SAC-1. MAPLE И Др.), а також система АНАЛ1ТИК.

Розробку системи АНАЛ1ТИК було почато у 60-1 роки п!д кер1вництвом В.М.Глушкова в IK АН Украхни в русл1 роб!т по створенню високо1нтелектуальних малих ЕОМ, ор1ентованих на розв'язування-задач чисельно-анал1тичними методами. В цьому комплексному досл!дженн1 автором було розроблено, теоретично обгрунтовано та реал1зо.вано систему анал1тичних та символь-них перетворо;нь, опису яко! присвячен1 наступн1 п!дрозд1ли.

■ У 2.2. сформульовано вимоги до мов анал1тичних та сим-• вольних перетворень. OchobhI з них:

1. Блкзьк1стъ мови до терм1нолог!1 Та лекс1ки предметно! област1. Це дозволяе користувачев1 писати програми, ви-користовуючи спец!альн! конструкцП рос!йсько!. мови 1 терм!-нолог1ю riel.предметно! облает!, в як1й в1н працюс.

2. РепрезентаЩя виразу чи сукупност! взаемопов'язаних. вираз1в' у вигляд! багатоступенево! структури. в як1й кокна зм1нна, яка входить до виразу. у свою чергу може 1менувати вираз. Значениям виразу знов може бути впраз, а константа (число, рядок,- лог1чне значения) розглядаеться як окрекий випадок.■

3. Розвинута система розп!знавання функц1ональних влас-тивостей об'ект1в мови шляхом сп!вставлення з! зразком.

4. Широкий наб1р операц!й для обробки вираз!в, що вклю-чае звичайн1 алгебра!чн! операцП, приведения до канон1чних форм, символьнё диференц1ювання та 1нтегрування, перетворен-ня вираз!в за допомого« сп!вв1дношень.

- 17 "

5. Д1алогова ор1ентац1я мови. 1стотня ор1ентац1я нови на апаратну 1нтерпретац1ю дозволяе оснастити п засобами оперування з програмами та. элементами ирограм, отримуючи доступ до вс1х пром1жних вид!в подання программ в процес! И виконання.

6. Введения до мови оператор1в, що реал1зують функц11 операЩйно! системи, що дозволяе працювати з системою у звичному мовному оточенн1.

7. В1дс.утн1сть у мов1 ряду формал1зм!в (зняття обмежень' на довжину 1дентиф1катор1в, д1апазон чисел, розм1ри та роз-м1рност1 структур даних). Тип даних визначаеться та зм1ню-еться в ход1 1нтерпретацП Програм.

Наведен1 вимоги реал1зованс у. мовах с1мейства АНАЛ1ТИК.

У 2.3. визначено концепцию розп1знавання властивостей об'ект1в та 1х перетворення. . Основним для проведения анал1-тичних перетворень е принцип розвинутост1 системи розп1зна-вання функЩональних властивостей об'ект1в. Для реал1зац11 цього принципу розроблено систему репрезентац1й та ман!пулю-вання знаниями у мов1. Це, насамперед, подання сп1вв1дношень (продукц1й) та механ1зми !х застосування. Застосування сп1в-в!дношень базусться на розп1знаванн1 Формульних образ1в (сШвставлення з1 зразкоМ).

П1д розп1знаванням формульних образ1в будемо розум1ти перев1рку належност! досл1джуйаного виразу Е множин1 вира-з!в, як1 породжуються формою (зразком) Г. Форма - це вираз, в якому деяк1 зм1нн1 об'являються параметрам^. Шдставляючи до форми Г зам1сть параметра дов1льниЙ вираз, одержуемо множину вираз!в, що породжен1 Шею формою.

Будемо казати,. що вираз Е належить до. множини вираз!в.

порсщжених формою Г, э параметрами .....^ або що вираз Е

под1бний з формою Г, якщо знайдуться так1 вирази (образи)

.....Оп, що п1сля зам1ни кожного входження ^ до Г на О,.

форма Р перетвориться на вираз Е або на вираз. екв1валентний Е.

Розп1знавання належност1 деякого виразу Е до множини.

«

породжено! заданою формою Р. зводиться до пошуку будь-якого розв'язку р1вняння

ПХ,. Хг.....Хп) - Е, де X,. Хг. ..., Хо - зм!нн1

форми. Розв'язання такого р1вняння не завжди алгоритм1чно вир1шувана задача, однак у дисертацП'для ширбкого класу ви- . раз1в та форм при розгляданн1 под1бност1 1х структур побудо-. ван1 ефективно д1юч1 розп1знувач1, як1 базуються на такому визначенн1 зр1вняност1 форми 1 виразу.

Той факт, що форма Т з!ставлена (под1бна) з виразом Е. позначимо через ? Е. Визначимо поняття под1бност1 рекурсивно в залежност1 в1д виду синтаксично! структури форми.

1. Нехай Е - вираз з головною операцию Ог та операндами Г,, .'.., Г : 0. (Г......Р ), п > 1: 10. - некомутатив-

1 " В I 1 О I

на операшя. Тод1 Г — Е. якщо Е мае вигляд 0е (Е(-г .... Еп) 1 0 - 0., Р. Е.. Г Е , тобто повинн1 сп1впада-

15 1 1 И

ти го лови 1 операцП форми та виразу, а в1дпов1дн1 операнда ПОВИНН1 бути з1ставленими.

2. Нехай Е як 1 ран1ше можна подати у вигляд! О, (Г(. ..., Рп), але 0Г - комутативна операц1я, п > 2. Тод! Г — Е, якщо Е мае вигляд О (Е ..... Е ) 1, кр1м того, виконуються

е I и

наступн1 умови.що пов'язан1 з асоц1ативн1стю операц1й 0Г та Позначимо множину 1ндекс1в (1> 2..... ш) через I.

Будь-як1й н п1дмноашн1 I' "И,, 1г.....1к) поставило у

в1дпов1дн1сть вираз Ое(Ем.....Еи). який символьно позна-

чимо через ф(Г). Якщо I - <а, де и - порожня множина. то покладемо, що

( 1. якщо 0{=х, ♦ (I') - <

V. 0. якщо 0Г-+.

Тод1 ПОВЦНН1 1снувати так1 множини I......I , що

4 а

I,, е кз-1.....п), 1к п ^ - в при к*1.

и та — Ч»{13) для 3-1..... п.

14

3. Нехай ¥ - зм1нна або число. Тод1 ¥ — Е при Г.= Е.

4. Нехай Г - параметр. Тод1 Р • Е, де Е - дов1льний вираз.

Для виконання зр1вняност1 необх1дно. щоб значения одних 1 тих *е параметра. одержан1 на р1зних етапах пор1вняння. тако* були зр!внян1 м1ж собою (р1вн1 з урахуваиням комута-тивност1) та* задов1льняли уновам, вказаним в опису'форми.

Запропоновано для реал!зацй перегляду ус1х вар1ант1в сп1вставлення комутативно-асоц1ативних операц1й використову-вати поняття розбиття, яке визначаеться сл1дуючии чином.

Будь-яке п-розрядне т-р1чне число а « а(. ..., ай однозначно визначае розбиття: наявн1сть у 1-му розряд1 цифри 1 в1дпов!дае тому, що 1 е Мг Якщо задано яеяке число а1, що визначае 3-е розбиття, то, додаючи до нього одиницю у га-р1ч-ной систем! числения, одержуено таке число а3*1, яке визна-

- ?0 - •

чае (J + 1>-е розбиття. Як перше число оберемо посл1довн1сть

aj. аг..... ап таку, що &i -1, якщо 1<ш-1 1 а^ю-1, якщо

1>т-1.

Якщо через И' позначити множину номер1в операнд1в сп1вс-тавленого елементу виразу, а через И - те ж саме для форми, то кожне розбиття N на М буде однозначно визначати сп1встав-лення операнд!в. При цьому, якщо Mf виявилося порожн1м. то r-му операнду елемента форми ставиться у в1дпов1дн1сть 0 або 1 в залежност! в1д операцП елемента додавання або множення. В цьому випадку к1льк1сть вариант!в для сп1вставлення опе-ранд1в - М*. Однак, враховуючи, що для операнд1в. як1 не яв-ляються параметрами, у в1дпов1дн1сть може ставитися лише • один операнд Шдвиразу, к1льк1сть вариант1в. як1 перегляда-ються, зводаться до 1/2 К (2N-K+1)+PW"K., де Р - к1Льк!сть параметр1в; Н - к1льк1сть непараметр1в (Р+К=М). '

Для реализацЦ сп1вставлення з1 зразком побудовано систему розп1знавання,' яка складаеться з таких основних процедур: генерацП п1двираз!в; механ1зму руху по форм! та виразу; перев1рки екв1валентност1 вираз1в; сп1вставлення з ура-хуванням комутативностГ1*асоц1ативност1 операц1й додавання 1 множення; сп1вставмвння з урахуванням нейтральних елемен-Т1в 0 11 для операц1й додавання, множення, пШесення до' степеня та д1лення; механ1зму запам'ятовування в!дмов та зворотнього руху по Форм! 1 виразу; перев!рки умов, що нак-ладуються на образи параыетр1в.

Система розп1анавання використовуеться п!д час виконан-ня широкого_спектру досл1д»ення вираз1в: розШзнавання з.метою одержання образ1в параметр!в для подальшого Ix викорис-тання; перев1рки екв1валентност1 вираз!в; дослШення Функ-

цЮнальних властивостей вираэ1в за складом операц1Й, а також за входженням типових п1двираз1в, що визначають нзлежн1сть до деякого класу.

На баз1 процедури розп1знавання побудовано основний за-с1б.перетворення об'ект1в - застосування систем сп1вв!дно-шень. Застосувати сп1вв1дношення Fj Fg до Е у загальному випадку означае: розп1знати, чи Е вм1щуе вираз, под1бний до Fj та зам1нити його на значёння F2. обчислене з урахуванням одержаних в процес1 розп1знавання образ1в параметр1в. Розроблено ряд модиф1кац1й застосування, що забезпечуе, широкий спектр можливостей перетворення об'ект1в.

Проанал1зовано та перел1чено переваги дано! системи перетворень пор1вняно до аналог1чнйх засоб1в найпоширен1шо!. у наш1й кра1н1 мови анал1тичних перетворень REDUCE: в1дсут-н1сть обмежень на вид зразка, зразок - дов1льний анал1тичний вираз; в1дсутн1сть обмежень на к1льк1сть параметра у сп1в-в1дношени1; можлив1сть застосовувати сп1вв1дношення як до всього виразу, так 1 до його п1двираз1в; наявнЮть особливих випадк1в пор1вняння; пов'язаних з нейтральними елементами О та 1; можлив1сть в1дстежувати результат перетворення п1сля кожного застбсування сп!вв1дношення; наявн1сть р1зноман1тних •стратег1й застосування сп1вв1дношень, серед яких явне зазна-чення порядку 1х застосування; наявн1сть "нейтрапьних" зна-чень лоПчних зм1нних (реал1зац1я трьохзначно! лог1ки), що Дозволяв описувати обмеження параметра для вс1е! системи сп1вв1дношень; можлив1сть п1д час застосування сп1ев1дношеп-ня застосовувати обчислення, як зовн!шн1 до сп1вв1дношекня, так 1 внутр1шн1, що визначаються його правою частиною.

Система розп1знавання 1 застосування е основою inraix

перетворюючих засоб!в мови, оеред яких приведения вираз!в до канон1чних форм; анал1тичне 1нтегрування та диференц1ювання вираз1в.

У 2.4. розроблено теоретично обгрунтован1 засоби та технолог1чн1 прийоми м1кропрограмно! реал!зац1! системи ана-л1тичних перетворень.

Розроблено внутр1шню мову символьного процесора, ■ яка ор1ентована на обробку с1ткових структур даних. Основною йо-го конструкцию е нескШченна стр1чка з множиною посилань та вказ1вник1в на н1й, що дозволяе моделювати с1тку. При цьому пам'ять для користувача е в1ртуальною. Виконання операц1й над с1ткою включае перетворення II вузл1в та зм!ну внут-р!шнього стану (зм1ну розташування вкаа1вник1в та посилань). Для структурно! п1дтримки анал1тичних та символьних перетворень розроблен: спец!альн1 м!крооп§ратори обробки дерев як внутр1шнього подання вираз!в.' ■

Разроблена система м!кропрограмно! реал1зац11 анал1тич-них та символьних перетворень реал1зована в-ЕОН сер11 М1Р.

Запропоновано напрямки подальшого удосконалення системи розп1знавання структур об'ект!в. серед яких створення системи сп1Бв1дяошеяия з деякою шкалою степени под1бност1; реали-, зацИ паралельного алгоритму сп1вставлення; використання ме-хан!зм1в г!пертекстово!. технологи для реал!зац11 людин-но-машшого визначення под!бност1.

у третному розлШ "АНАМТИК-РЕЛЯШЙНИЙ" г оведено ана-л1з мов реляцШних баз даних. викладено прикципи розширення мови символьних 1 анал1тичгп:х перетворень засобами обробки ремцП'.нпх таблиць. Показано використання мови на приклад!

- 23 -

анал1зу с1ток Петр1. Запропоновано шляхи реал1зац11 мови.

У 3.1. дано стислий огляд мов реляц1йних БД у в1дпов1д-ност1 до принцип1в 1х побудови - на основ1 реляц1йно! алгеб-ри або реляц1йного зчислення.

. Реляц1йн1 БД в!др1зняються своею природн1стю у поданН1 даних 1 ман1пулюванн1 ними, гнучк1стю у перетворенн1 структур даних. Вони базуються'на математичн1й теорН - реляц1й-ному зчисленн1, що забезпечуе-коректн1сть при проектуванн1 та веденн1 БД. Разом з цим 61льш1сть реляц1йних систем не мае зручно! спец1ально! п1дтримки, ор1ентовано1 на науков1 БД.

• На сьогодн1 для створення тако! п1дтримки нам!тився ряд п1дход1в: впровадження абстрактних тип1в даних до мов БД, з одного боку, 1 розширення мов програмування'релящйною об-робкою, з 1ншого,- При цьому в1дбуваетъся природне заглмблен-ня програм на реляц1йн1й мов1 у програми на базов1й мов1. Перспективною е розробка мов, як1 об^еднують функцП мови програмування та мови ман!пулювання даними.

У 3.2. запропоновано п1дх1д до створення мови символь-них 1 анал1тичних перетворень з можливостями репрезентацП 1 обробки в1дношень. П1дх1д оснований на розширенн1 мови АНА-Л1ТИК засобами реляц1йно1 алгебри. Можливост1 адаптац11 АНА-ШТИКа до нових предметних областей, а також концепщя маси-ву, що припускае елементи р1зних тип1в. зм'1нюван1сть розм1р-ност1 та неповний опис масиву робить розширення легким 1 природн1м. 3 ц!ею метою до мови вводиться новий 1нформац1й-ний об'скт - множина та в1дпов1дн1- засоби його обробки. При цьому реляцШа репрезентаЩя даних - двом1рн1 таблиц1 -розглядаеться як множина кортеж1в, а мова запит1в, яка осно-

вана на реляц1йн1й алгебр!, природн1м чином-репрезентуеться у вигляд1 реляц1йного виразу - нового типу вираз1в розширс-Н01 мови.

Розроблена мова АНАЛ1ТИК-РЕЛЯЦШНИЙ дозволяе розглядати вШюшення як.один з допустимих тип!в даних 1 використовува-ти реляц1йн! функцП у виразах основно! програми, а також, що особливо важливо. використовувати у запитах до БД дов1ль-н1 вирази, як1 м1стять як реляц1йн1 зм1нн1, так 1 зм1нн1 основно! програми. Таким чином. АНАЛ1ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ стае одно-часно базовою мовою, мовою опис!в та мовою ман!пулювання да- " ниш з розвинутим апаратом символьних 1 анал!тичних перетво-рень, що суттево п1двищуе комфортн1сть та ефективн1сть робо-. ти користувача. 4 ■ ■/ ... . ■

Для репрезентац11 в1дношень реляц!йних БД до мови вво-дятьс'я спец1альн1 множини - в1дношення. як1 1нтерпретуються як множини кортеж1в 1 -задаються таким чином:

. М (А1, А2, .... Ап): {(<кортёж 1», .... (<кортеж т»), де М - им'я в1дношення. а А1. кг, Ап - 1мена атрибут1в.

Допускаеться неповний опис в!дношення М (А,. А£. .... Ап). яке фактично с описом схеми в1дношення. Надал! це в1д-

ношення може довизначатися. наповнюватися конкретними зна-

*

ченнями. Таке подання е семантичним довизначенням способ1в подання масиву в АНШТИКу.

Вводяться так1 спец!альн1 0ПЕРАЦ11 НАД В1ДН0ШЕННЯМИ.

1. ВИБ1Р (О, Р). де 0 - им'я в1дношення. Р - предикат, • 0перац1я вибору, або селекц!! призначена для побудови горизонтально! п!дмнолз'ни кортеж1в в1дношення 0. • вказанн1- атри-оут якого задов1ляняють предикату Р.

2. ПРОЕКТ (О, А...... А ), де 0 - им'я в!дношення. А,'.

Ag..... Ав - 1мена атрибут1в. Допускасться екв1валентний

запис 0 (A,, Ag ..... Ап). 0перац1я проектування лае верти-

кальну п1дмножину в!дношення О, яка складаеться з атрибуПв (стовбц1в) Aj. Л8 ; .... А . Суперпозиц1я Функц1й ЕЛЕМ, ВИ-Б1Р та ПРОЕКТ дозволяе 1дентиф1кувати дов!льний елемент в1д-ношення. який може бути значениям зм1нно! прикладно! програ-ми.

3. ПОБД (Oj. 02, Р). де Oj та 0г - 1мена в1дношень, Р -предикат. Результатом . onepaull буде множила кортеж1в t таких , що t е приеднанням фрагмента (конкатенац1я) кортежа t4, що належить 0(. 1 кортежа tg, що належить 02, якщо викону-сться умова Р. Найпрост1шим видом умови може бути умова А 9. В. де А - атрибут з Oj. В - атрибут з Og. а 8 - операцН

*. <. >'. (. >.

4. Д1Л (0|( Ог). .де Oj, Ог 1мена в1дношень. Д1лення визначаеться як операЩя м1ж б1нарним (д1лене) та унарним (д1льник). в1дношеннями. Результат - унарне в1дношення (част-ка). Якщо Ot мае атрибута х та у. a Og - г. то частка скла-дг^ться'з тих х компонент^ д1льника. де в1дпов1дн1 у компонента д1леного включають кожний компонент д!льника.'

5.. ГРУП (0. А), де 0 - им'я в1дношення. А - им'я атрибута. Групування кортеж1в за значениям деякого атрибута роз-бивае множину вс1х крртеж1в в1дношення 0 на груш з р1вними значениями атрибута А.

6. Вводиться стандартн1 функцП МАХ (0. А). MIN (О. А). AVR (О, А) для визначення в1дпов1дно максимального. м1н1-мального та середньоарифметичного значения по атрибуту А у в1дношенн1 0; а також наб1р операц1й над атрибутами, як над векторами - додавання. в!дн1мання. множення на скаляр, ска-

лярний добуток та 1н.

0ПЕРАЦ1I ВИБ1РКИ.

Виб1рка або звертання до БД е реляц!йний вираз. побудо-ваний за допомогою в1дношень, введених операц1й та функц1й, а також всього набору наявнйх у АНАЛПИКу засоб1в у в1дпо-в1дност1 до синтаксису мови. Сл1д зауважити, що використання багатьох функц1й АНАЛИИКа (формування, постановка, зам1на та 1н.), довизначених для реляц1йних вираз1в. дозволяе зро-бити операцП виб!рки б1льш гнучкими та лакон1чними, а також в!дкривас нов1 можливост1 обробки елемент1в БД.

0ЛЕРАЩ1 ЗАЛАМ'ЯТОВУВАННЯ виражаються за-допомогою оператора присвоения, в1дпов1дних теоретико-множинних операц!й та спец1альних функц1й: операЩя ВКЛЮЧЕНИЯ кортежу К у В1д-ношення 0 виражаеться через операц1ю об'еднуващш 0 » 0 и К; операЩя ВИЛУЧЕННЯ аналог1чно записуеться через операц1ю в1дн1мання 0 - 0 - К; операЩя ПОНОВЛЕННЯ атрибуту К) у в1д-ношенн1 К можна виразити функц1ею зам1ни 0 - ЗАМ (К, • К4, К8). де К, К^ К2 - реляц1йн1 вирази.

Запропоновано два п1дходи до реал1зац11 мови АНАЛ1-ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ. По'-перше, безпосередня 1нтерпретац1я введених засоб1в як природйо! частини АНАЛИИКа. Практично при такому п1дход1 необх1дно реал1зувати процесор реляц!йно1 ал-гебри. Другий шлях полягае у використанн1 конкретно! СУБД реляцШюго типу, а для введенних конструкц!й мови АНАЛ1ТИК - створення в1дпов1дного препроцесору.

У 3.3. наведено приклади використання мови АНАЛ1ТИК-РЕ-ЛЯЦ1ЙНИЙ для анал!зу с!ток Петр1 при вер1ф1кац11 протокола'. В работ1 запропоновано ориПнальний п!дх1д. оснований на ос-в!домленн1 того, що машину Петр! (множину вх!дних позиц!й

переход1в. множину вихШшх позиц1й переход1в 1 марк1ровку) можна задати у вигляд1 в1дношень реляц1йно! БД. В цьому ви-падку анал1з СП зводиться до одержання деяких в1домостей з БД за допомогою мови запит1в.

В робот1 виконано анал1з протокола на двох мовах - SOL та АНАЛ1ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ. Показано простоту 1 лакон1чн1сть запит^ на мов1 АНАЛ1ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ.

У четвертому розд!л1 "Методи та засоби обробки текст1в 1 г1пертекст1в" наведено ochobhI поняття. визначено задач1 та перспективи розвитку Ппертекстово! технологи; проведено анал1з 1снукшх Ппертекстових систем; сформовано принципи створення мови для обробки текст1в i г1пертекст1в; розгляну-то основи побудови mobhoÍ г1пертекстово1 системи; запропоно-вано п1дх1д до реал1зац11 1нтелектуально1 обчислювально! системи, спрямовано! на обробку об'ект1в складно! структури, серед яких математичн1 та символьн! вирази, реляц1йн1 табли-ц1. текста та г1пертексти.

У 4.1. наведено ochobhI поняття та' анал1з 1снуючого cTaijy в област1 г1пертекстово! технологи. Терм1н "rlnep-текст" (ГТ)' використовуеться як для позначення об'екту дос-л1джецня. так 1 для технологи досл1джень. Як рб'ект ГТ е с1тка. в як1й зв'язки м1ж вузлами - фрагментами ГТ - проставляв сам користувач, найчаст1ше за семантичною близькЮтю Фрагмент1в. Фрагментами можуть бути текста, формули, графина 1нформац1я. звуко- та в1деозапис, тобто дов1льн1 модул1'; знань. В ГТ знято обмеження на структуру об'ект1в та 5зв''язю|'1 м1ж ними. Кожнкй модуль знань може бути tióhElk/tf'V сво1й фор-Mi. Доступ до них зд1йснюеться шляхом нав1гацП в ГТ Саз!

энань (БЗ). ГТ в1дкритий для поповнення та зм1ни. Це спос1б подання зазделег1дь не структурованих, в1льно нарощуваних знань. Користувач сам формуе свое 1нформац1йне середовище. Для цього ГТ технолог1я надае йому дружн1й 1нтерфейс.

Анал1з л1тературних даерел показав, що розвиток ГТ систем 1де у двох напрямках: посилення семантично! обробки 1н-формац11 у г1перс1тц1 та 1нтеграц11 р1знотипово! 1нформац11. Перший напрямок пов'язаний з 1нтелектуал1зац1ею ГТ систем, з г!бридними системами. Другий - вбачае розвиток систем г1пер-мед1я (ГМ). За кордоном ГТ 1 ГМ ~ це звична. широко викорис-товувана технолопя в найр1зноман1тн1ших областях. Наша кра-1на лише на початку шляху.. •

Подолання в1дставання в -област1 створення та впровад-яення ГТ систем автор вбачае не ст1льки в аспект1 вир1шення чист? 1нженерних, технолог1чних задач, ск1льки в 1нтелен:туа-л1зацИ ГТ систем.

В дан1й робот1 обрано шлях 1нтелектуал1зац11 ГТ-техно-лог11, що полягае у створенн1 системи, яка 1нтегруе можли--воет! ГТ-технолог11 та МВР, ор1ентовано! на обробку складно орган1зованих даних, в тому склад1 текст1в 1 г1пертёкст1в.

У 4.2. подано п1дх1д до побудови тако1 мови. П1дх1д ба-зуеться на розширенн1 1 переосв1домленн! текстов! п1дмножини мови АНАЛ1ТИК.. Розширення виявилося природн1м, оск1льки вже : У МОВ1 АНАЛ1ТИК-ТЕКСТ, а ПОТ1м у АНАЛИИК-74 та АНАЛ1ТИК-79 текстова 1нформац1я записуеться у вигляд^ набора текстових ' вираз1в з функц1ональними зв'язками на дов1льну глибину. тобто деяким видом ГТ. У розширен!й мов1 АНАЛ1ТИК-ППЕРТЕКС-ТОВИЙ структура даних типу ТЕКСТ е орган 1ч>юю частиною мови, т!сно перепл1таеться з 1ншими типами даних 1 на не! поширю-

ються ochobhI засоби обробки, визначенЗ. у mobî для вс1х ти-п!в об'ект!в. Це дозволяе досл1джувати текст за допомогою багатого арсеналу засоб1в нови. Зд1йснено розробку мови АНА-Л1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ.

Основним об'ектом нови е текстовий (рядковий) вираз. Текстов1 вирази допускають дов!льну глибину функц1ональшм залежностей. Зм1нн1 у текстовому вираз1.можуть 1менувати 1н-ш1 типи вираз1в мови (анал1тичн1, лог1чн1) та оброблюватися в1дпов!дними засобами мори АНАЛ1ТИК.

Таким чином, вираз на верхньому plBHi е деяким ГТ (1с-рарх1чною структурою), Л1н1йн1 д1лянки (рядки) якого по!ме-новано зм1нними та .пов'язано до едино! clтки ланцюжками функц1ональних залежностей. Зв'язки такода можуть бути склад-ними 1 будуватися з простих, що дозволяе описувати 1ерарх1ч-н1 залежност1 м!ж об'ектами. Введения операцП для визначен-ня множини зв'язк1в, 1снуючих мЗж двома,об'ектами дозволяе формувати вс1 можлив! шляхи у ГТ;

Над тектсовим виразом визначено операцП .формування обчрелення (композицП текст1в), членування (деконпозицП текстов). Результатом обчислення-виразу у прост1шому випадку е текст, в загальному - знов вираз, тобто деякий ГТ. Формування та обчислення вираз1в дозволяють отримувати функцЮ-нальн! ср1зи ГТ. Широкий д1апазон лог!чних вираз1в. сп1вс-тавлення з! зразком. застосування систём продукц1й 1 можли-в1сть звернення до процедур при перев1рц1 умов, що наклада-ються на параметри зразка, забезпечують потужню систему Ф1льтрац11 знань у г1пербаз1.

3 кокним фрагментом тексту - об'ектом (вузлом) ГТ можна пов'язувати кортеж реляц1йного в1дношення, атрибутами якого

-30-е властивост1 об'екта: анотац1я, ключов1 слова, особлив! в1дм1тки та 1н. Ця 1нформац1я ноже оброблюватися . эасобами мови АНАЛ1ТИК-РШЦ1ЙНИЙ.

Таким чином. АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ 1нтегрував засоби обробки анал1тичних вираз1в, реляЩйних таблиць, текст1в 1 г1пертекст1в. Принципи його побудови являються розвитком принцип1в створення мов для анал1тичних та символьних перет-ворень, як1 викладено у розд1л1 2. 1Нтеграц1яус1х модификации мови базуеться на унШкованому поданн1 вс1х розгляьутих тип1в даних у вигляд1 1ерарх1чно1 структури, тобто деякого виду ГТ.

Завдяки сво!й г1пертекстов1й спрямованост1 мова мае . моюшвють природнъо! 1нтеграц11 до середовища ГГ. зокрема, до ГТ системи Г1ПС1.

В диссертацП • розглянуто лише принципи побудови АНАЛ1-ТИКА-Г1ПЕРТЕКСТ0В0Г0. Надал1 для завершения мови мае в1дбу-тися проробка таких питань. як вираз та версП вузл1в; вираз та множинн1 зв'язки у вузл1: сум1сне використання вузл1в у вираз1; колективний доступ до елемент!в мови та 1н.

У 4.3. сформовано та реал1зовано концепцН побудови 1н-телектуально! г1пертекстово! системи Г1ПС1. Це перша в Укра-1н1 Ппертекстова система. ЗПднр до класиф1кац11 Конкл1на' Г1ПС1 - система загального лризначення. однак в1д систем ць-ого класу вона в1др1зняеться своею 1нтелектуальною спрямова-н1ст»: Шдтримкою 1нтелектуального брауз1нга, який реал1зуе Ф1льтрац1ю знанъ, та Шдтримкою МБР АНАШИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ. У Г1ПС1 реал1зовано 1нтеграц1ю р1зних тип1в 1нформацЦ -тексту, граф1ки, звуку. Основними областями застосування е: анал1з слабко структуровано! текстово! 1нформац11; п1дтримка

авторсъко! д1яльност}; Шдготовка р1зного виду документ1в: навчання; консультацИ; сфера управл1нсько! д1яльност1.

Г1ПС1 реал!зуе функцН та процедури, що дозволяють:

1) зм1нювати структуру та ви1ст ГТ на будь-як1Й стад11 роботи: створювати та вилучати фрагменти ГТ; встановлювати 1 л1кв1дувувати зв'язки м1ж ними: редагувати фрагменти, 1мпор-тувати та експортувати дан!;

2) постачати фрагментам додаткову 1нФормац1ю ("нотатки на берегах");; це, зокрема. ключов1 слова, 1 в1дбирати фрагменти у в1дпов1дност1 з ц1ею 1нформац1ею;

3) створювати та обробляти в1ртуальн1 структури у ГТ, тобто; формувати за деякими критер1ями користувача список фрагмента - контекст у ГТ; упорядковувати перегляд фрагмента ГТ у в1дпов1дност1 до контексту; формувати новий об'ект за задании контекстом.

Реал1зац1я у Г1ПС1 мови програмування АНАЛ1ТИК-Г1ПЕР-ТЕКСТОВИЙ надае ц1й систем1 як1сно нов1 можливост1 анал1-тично! обробки 1нформац11. Процесор мови АНАЛ1ТИК-ГГПЕРТЕКС-ТОВИЙ можна розглядати як изм1стовий" процесор для п!дтримки 1нтелектуально1 обробки 1нформац11 самого широкого проф1лю.

У 4.4. розглянуто шляхи реал1зац11 мови АНАЛ1ТИК-ППЕР-ТЕКСТОВИЙ. Опрацьовано два шляхи. Перший шлях полягае в 1н-теграц11 гШертекстово! системи з мовним процесором, тобто реал1зац11 мовного процесора як частини ГТ-системй. Такий п1дх1д було випробувано в рамках НДР "Досл1дження та розроб-ка процедур вар1ативного подання вузл1в 1 л1нгв1стичного ре-дагування розгорток Ппертексту", виконано! на замовлення ВНД1 ПВТ1 м. Москви. 3 метою апаратно! п1дтримки тако! системи запропоновано Ппертекстову машину загального призна-

- 32 -

чення та мовний процесор з м1кропрограмною реал1зац1ею МЫ

Другий шлях, враховуючи тенденцН розвитку арх1тектур сучасних ЕОМ, передбачае для ефективно! реал1зац11 мови АНА-Л1ТИК-ППЕРТЕКСТ0ВИЙ доЩльним використовувати клас машин, названих авторами (Палаг1н О.В., Коваль В.М.. Раб1нович З.Л. та 1н.) 1нтелектуальними розв'язуючими машинами (IPM). IPM 1нтегруе окрем1 аспекта 1нтелектуал1зац1! в един1й арх1тек-тур1. Основне призначения. IPM - ефективна п1дтримка систем, основаних на знаниях.

У дисертацИ показано, що IPM може розглядуватися як зручний 1 ефективний зас1б для реал1зац11 розглядувано! мов-но! ГТ системи Г1ПС1. Д1йсно/ характерн! риси IPM охоплтоть-принцип«, побудови машин для м1кропрограмно! 1нтерпретац11 МБР, ор1ентованих на обробку складно-стрУктуровано! 1нформа-цП, 1 подають Ix на новому витку комп'ютерних знань. Графо-ва репрезентац1я 1нформац1х та засоби обробки граф!в. сполу-чення централ1зованого 1 децентрал1зованого управл1нь - основа для роботи з ГТ. Графи дозволяють в ЯВН1Й Форм1 преде-тавити природа1й иаралел!зм, властивйй анал!тичним та символы™ перетворенням, особливо -при розгйзнаващД формульних образ1в та застосуванн1 систем проДукц!Й. Високий р1вень ВМ IPM забезпечуе ефективну 1нтерпретац1ю мовй АНАЛ1ТИК-Г1ПЕР-ТЕКСТСВКЙ.

Таким чином, мовна ГТ система, яка базусться на IPM та вт!лила в соб1 розглянут1 шляхи розвитку машинного 1нтелек-ту, природньо 1нтегруеться в hobi напрямки розвитку обчислю-вально! техн1ки, 1 II можна розглядати як один з в,ар1ант1в 1нтелектуально1 обчислювально! системи для оброчки символьных об'ект!в складно! втруктури.

У п'ятому розлМ "Застосування мовно! Ппертекстово! системи" розглядасться ряд напрямк1в використаяня Ппертекс-тових систем для п.Шримки 1нтелектуально1 д1яльност! люди-ки.

Визначено Нпертекстов! механ1зми, корисн1 при виконан-н1 анал1тичних та символьних перетворень; запропоновано кон-цепц1ю використання мовно1 Ппертекстово! системи для п1дт-римки авторсько! д1яльност1, серед яко! проведения анал!тич-них та символьних перетворень, написания текст1в з ф1ксова-нов композиц!ею; побудова г!пертекстових 1нформац1йно-кон-сультативних систем.

У 5.1. проанал!зовано р1зн1 аспекта виконання анал!тич-них та символьних перетворень. Показано, що багато з них, завдяки властив1й 1м природ!, доц1лыю виконувати з викорис-танням Ппертекстово! технолог!!. Це, в першу чергу стосу-сться таких напрямк!в:

- заглнбленпя у предгетну область. 1нтегроване подання 1нформац11, ношгав1сть ц1леспрямованого вибору шляху у г!-пертекст! дозволяе тому, хто навчасться, легко 1 швидко пе-реглядати велику к!льк!сть документа, вивчати механ1зми ут-ворення асоц!ативних зв'язк1в, що допомагае процесу сприй-няття та засвоення матер!алу;

- репрезентация вираз!в великого об'ему. Одною з основ-них проблем при робот1 з гром1здкши виразами с 1х погана обозрим1сть, недостатня структуризац!я прийнято! форми реп-. резентацП. Репрезентуючи вираз у вигляд1 ГТ, можна одержат« не т1льки зручну форму для виконання перетворень, але й спо-с!б в!зуал!зац1! та перегляду вираз!в;

- 34 -

- формування вираз!в. Можлив1сть оперувати 1менами вуз-л1в ГТ та будувати в1ртуальн1 структури - контекста, е хорошим базисом для побудови (формування) вираз1в. Редагування контекст1в дозволяе зд1йснювати перетворення вираз1в (вставки, зам!ни, викреслюбання);

- перегляд вираз1в. За допомогою в1зуал1зац1! rinepclT-ки можна "бачити" вирази на певну глйбину. Рух по зв'язкам дозволяе переглядати частини вираз1б, дописувати до них до-даткову 1нформац1ю, робити "нотатки на берегах", тобто при-писувати 1м деяк1 характеристики, як1 використовуються при подальшому пошуку (ф1льтрац11) п1двираз!в;

- #1льтрац1я вираз!в. Як ф1льтруючий механ!зм можна ви-користовувати процедуру, : приеднану до вузла. Процедура може бути, зокрема, сп1вставленням з1 зразком,. або системою про-дукц1й. Зауважимо, що алгоритм застосування продукц!й,може використовувати механ!зми. властив1 ГТ технологи. Так, ви-б1р обходу при генерацИ П1двираз1в - це контекста у ГТ. 06-х1д та бектрек1нг - перех1д по лосилаючим зв'язкам 1'запам'-. ятовування сл1д1в шляху. Перегляд паралельних верс1й - це реал1зац1я паралельного ГТ процесора. __ * '

У 5.2. запропоновано концепц1ю Шдтримки айторсько! д1-яльност1 на баз1 мовно! rlneртекстово! системи, що викорис-товуе композиц1ю вузл1в.г1пертексту. Шд композицию вузл!в розум1еться операц1я, за допомогою яко! множина вузл!в ГТ може об'еднуватася разом та оброблюватися як едине Ц1ле. Ви-користовуючи композиц1ю, ГТ системи забёзпечують фундамен-тальну технолог1ю для п1дтримки колективного авторства.:

Для опису композицП в робот1 використовуеться мова АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ. Модель композит! при цьому репре-

зентуеться як текстовий вираз (розд. 4), 1 обчислюеться про-цесором мови.

У 5.3. описано технологий Шдтримки породження текст1в ф1ксвано! структури.

Ще у 13 с. зд1йснювалися численн1 спроби сфориулювати принципи штучного породження зв'язних текст!в. Почшаючи з 1953 р. проводились робота по генерацЦ зв'язних текст1в, залучаючи ЕОМ.

Найб1льш досл1дженою тенатичною области, яка допускае найб1льше структурування текст1в е множина ЧАРШШХ КАЗОК. • Це пов'язано з тим, що лексика казок достатньо б1дна, а конструкц11 мови е, як правило, усталеними штампами, як1 до-пускають формал1зоване заповнення.

В робот1 Гаазе-Рапопорта. Поспелова Д.А., Семеново! Е.Т. "Порождение структур волшебных сказок" викладено фор-мальн1 принципи, як 1 дозволяюгь генерувати чар.1вну казку. Ц1 принципи базуються на структур* казки, описано! В.Я.Проппом.

Запропонований у дисертацИ П1дх1д суттево використовуе структуру казки, однак для формування ц1е! структури та И наповнення реал1зуе не формальн1 метода, а людинно-машинну ыетодолоПю. 'основану на ГТ технологи.

1дея п!дходу полягае в тому, що структура створюваного тексту задаеться композицию вузл1в Ппертексту. Розроблено принципи побудови системи "АРМ казкаря". Система являе собою г1пертекстовий 1нструмент, що дозволяе збер1гати, нарощувати та швидко переглядати заготовки абтора. зд1йснювати 1х ф1ль-трац1ю у 81ДПов1дност1 до основного задуму казкаря. описува- -ти структуру або композиц1ю казки. наповнювати I! конкретним зм1стом, пот!м редагувати 1 одержувати суц1льний текст ново!

казки.

Людинно-машинний п1дх1д до вир1шення дано! задач1 доз-воляе творцю, з одного боку, сл1дувати звичному творчому процесу - накопичувати текстов1 заготовки. в1дбирати 1х, систематизувати. формувати сюжетну л1н1ю. 3 1ншого боку, запропонована технолог1я допускае автоматизац1ю тих елемен-т1в процесу написания, як1 набули ст1йких рис, перетворилися з творчих на рутинн1. Наведен! принцйпи ун1версальн1 1 мо-жуть бути використан! при побудов! 1нших л!тературних -тво-р1в, наприклад, детективних сюжет1в.

Сформульовано так! задач1 стосовно проблеми подальшо! автоматизацИ процесу написания казок.

1. Реальним бачиться автоматичний або людинно-машинний розб1р казки зПдно !! структури, тобто перетворення лШй-них текст1в казок на гШертекстове подання.

2. Природн1м та дощльним е введения метазм1нних 'до Фрагмент1в казок. що передус!м стосуеться 1мен д!ючих ос1б. Ряд ситуац!й також можна подати формализовано, наприклад, вчинки.

Казку-результат можна бачити як композиц1ю вузл1в ГТ, тобто композиЩю текстових фрагмента, або Цших композиц1й ' б!льш низького р1вня (фрейм1в вчшШв, як! можна репрезенту-вати як композиц1ю). Для опису композит! доц1льно викорис-товувати мову АНАЛ1Ш-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ та в1дпов1дний проце-сор його пшримки,

3. Удосконалення апарату ф1льтрацИ Фрагмент1в. тобто б!льш складн1 та точн1 способи задания умов семантично!. характеристики об'ект1в, наприклад. пощук фрагмент1в, як1 м!с-тять деяк! типи вчинк!в. Цей напрямок бачиться у подальшому

розвитку апарату розп1знаючих засоб1в мови А.НАЛШ'К-ГШЕР-ТЕКСТОВИЙ, зокрема, сп1вставлення з1 зразком. Тут, можливо, дощльно сполучення з експертними системами.

4. Одним- з Щкавих та перспектквних напрямк1в е написания Пперпрози, зокрема, г1перказок з використанням rlnep-середовища казок. Створення г1перказок передбачае свого "ri-перчитача", який був би сп!вавтором творчого процесу, обира-ючи за власним розсудом один з можливих напрямк1в розвитку. сюжетно! л1н11. Для п1дтримки такого руху передбачаеться ви-користовувати 1нтелектуальний брауз1нг. 1нтелектуальний бра-уз!нг - це спроба включити лог1ку переход1в м1ж вузлами, коли шлях чи фрагмент сюжетно! л1н1! (в Г1ПС1 - контекст) фор-муеться у динам1ц1 в залежност! в1д вводимих читачем да-них-побажань. Для моделювання процес!в 1нтелектуальн.ого бра-уз!нга може бути корисним апарат с1ток Петр!. -Реал1заг!1я ма-шини Петр1 у вигляд! спецпроцесора стало б суттезою п1дтрим-кою автоматизацП написания г1перл1тератури.

У 5.4. розроблено методолог!ю побудови г1пертекстових 1нформац1йно-консультативних систем (ГШС).

Метою розробки е. 1нформац1йне забезпечення широких ша-р1в користувач1в на -основ! дружн!х сучасних 1нформац1йних технолоПй.

На в1дм1ну в1д класично! модел! 1ПС, де 1нформация шу-каеться у- в1дпов!дност! до пошукового образу, сформульовано-го користувачем, у'ПКС пошук 1нформац!1 проходить шляхом нав!гац1! по ГТ-с1тц1 з урахуванням 1нформац1йних потреб ко-ристувача. Для реал1зац1! тако! модел1 визначено так! вимоги до ПКС: дружн1й 1нтерфейс, !нтегроване подання !нформац11, доступ до !нформац!! шляхом I! перегляду по р!зноман!тним

-заменю; забезпечення пошуку 1нформац11 за деякими "натяками" користувачей; анал1з та нарощування 1нформац1йних потреб ко-ристувач!в; одержання консультац1й у вигляд1 твердо1 коп11; можлив!сть повернення по пройденому шляху у г1пертекст1; Шдтримка розум1ння предметно! облает!.

Реал1зац1я цих вимог п!дтримуеться в Г1ПС1 такими меха-н1змами: перегляд по зв'язкам; можлив1сть 1нтеграц1! 1нфор-мац!1 р1зних тип!в, ■ п!ктограмн1 меню, вс1 можлив1 способи "п1дкреслювання"; в!ртуальн! структури (контексти), як1 доз-воляють запам'ятовувати шляхи в ГТ ! в1дпов!дають часто вживании потребам користувач!в; механ1зми Ф1льтрац11 та "1сто-рП"; словник терм1н!в дано! предметно! облает!, який також подано у вигляд! Ппертексту. . '

Розроблену методолоПю використовано при побудов! ряду ПКС в облает! науки, осв1ти. медицини, д1ловодства. Серед них:

"Пам'ятки Киева зруйнован! в XX стор1чч!";

"Пам'ятки Переяслав-Хмельницького";

"Д1лов1 листа";

"Кадри";

"Закон про соц!альний захист громадян, що постраждали в!д аварН на Чорнобильськ1й ЧАЕС";

"Все про людашу";

"Шдручник англ!йсько! мови";

"НУРЕЮ1В"

"Г1пермед1я - синтез трьох стих!й" та !н.

Для ефективно! робота в цьому напрямку необх!дним е створення добре оснащено! технолоПчно! л!н1! для виробницт-ва ПКС.

висновкм

П1дсумком дисертац!йно! робота е розробка теоретичних основ та 1нструментальио-технолог1чних засо01в обробки об'-ект1в складно! структури в 1нтелектуальних обчислювалышх системах.

У цьому напрямку здобут1 так1 конкретн! науков! результата автора роботи, як1 виносяться на захист.

1. Проведено анал!з фундаментальних концепЩй побудови ЕОМ з апаратно-м!кропрограмною реал!зац1ею МБР. Показано, що для ефективно! реал1зац11 МБР, ор1ентованих на розв'язання досл!дницьких задач людкнно-машинними методами, ЕОМ повинн1 волод!ти високим машинним 1нтелектом, зокрема, розвинутим апаратом обробки символьних об'ект!в складно! структури. Запропоновано шляхи розвитку машинного штелекту. направлен! на 1нтелектуал!зац1ю нових 1нформац1йних технолог1й.

2. На основ! анал!зу метод!в 1 засоб!в роботи з символьною 1нформац!ею в р!зних предметних сферах визначено ви-моги до мов, ор1ентованих на обробку складно-орган1зованих об'ект!в;-

Основними вимогами е:

- близьк!сть до предметно! област1. Мови е в1дкритими для природнього доповнення набором термШв 1 процедур ман1-пулюванн! даними у вибран!й предметн1й сфер!;

- багатоступенева репрезентаЩя основного об'екту - виразу або сукупност! вираз!в;

- розвинута система розп1знавання функЩональних влас-тивостей об'ект!в. що базуеться на принципах з!ставлення з!

зразком;

- ефективн! засоби обробки складно-структурованих сим-вольних об'ект1в, як! використовують застосування систем сп1вв1дношень;

- дружн1сть до користувача (мови включають засоби д1а-логу 1 операЩйно! системи, позбавлен1 необов'язкових семан-тичних та синтаксичних обмежень, широко використовують прин-ципи замовчування та толерантност! щодо помилок користувача) .

Реал1зац1я цих вимог забезпечуе створення потужн1х мов- • них засоб1в. адекватних предметним областям, а також дружн1й 1нтерфейс користувача при його взаемодП з 1нтелектуальною обчислювальною системою на вс1х етапах вир1шення задач1. Перечислен 1 вимоги лягли в основу побудови мов с1мейства АНА-Л1ТИК.

3. Досл1джено особливост! машинного виконання анал!тич-них та символьних перетворень, запропоновано 1 теоретично обгрунтовано засоби 1х структурно! реал1зац1!. Серед них:

- алгоритм розп1знавання властивостей об'ект1в складно! структури. який використовуе З1ставлення з1 зразком (зразком може виступати дов1льний вираз мови);

- апарат анал1тичних 1 символьних перетворень, що базу-еться на застосуванн1 систем сп!вв1дношень 1 допускае сумЮ-не використання сп!вв1дношень 1 процедур, що визначають стратег1ю !х використання;

- внутр!шня мова символьного процесора, ор1ентована на обробку с1ткових структур даних.

4. На основ1 розвинутих концептуальних положень побудови МБР створено с!мейство мов АНАЛ1ТИК, ор!ентованих на ана-

л!тичн1 та символьн! перетворення. Розроблено теоретичний базис розширення цих мов засобами робота з реляц1йними таб-лицями 1 Ипертекстом. На його основ1 сстворен1 мови АНАЛ1-ТИК-РЕЛЯЦ1ЙНИЙ 1 АНАЛ1ТИК-Г1ПЁРТЕКСТ0ВИЙ.

Запройоновано концепт» 1нтеграц11 вс1х модиф1кац1й мови АНАЛ1ТИК в един1й мов! АНАЛ1ТИК-Х на баз1 1ерарх!чно! репрезентацН символьних об'ект1в складно! структури. Визна-чено шляХн реал1зац1! 1нтегровано! мови.

5. Розроблено новий п1дх!д до побудови 1нтелектуальних г1пертекстових систем, що полягае у п1дтримц1 МБР у вигляд1 символьного процёсора як складово! частйни Ппертекстово! системи. Розроблено 1 реал1зовано г!пертекстову систему ПП-С1. яка Мдтримуе Мову АНАЛ1ТИК-Г1ПЕРТЕКСТ0ВИЙ ,

6. Розвинуто технолог!» застосування мовно! Ппертекс-тбво! системи для Шдтримки таких вид1в 1нтелектуально! д1-яльност1 людини, як:

- виконання анал!тичних га символьних перетворень;

- авторсько! д1яльност! (вперше на баз1 Ппертекстово! системи Г1ПС1 побудовано АРМ казкаря та . згенеровано нову казку);

- побудови 1нформац!йно-консультативних г1пермед1я систем (створено б!льше н!ж 10 таких систему;

7. Основн1 науков1 результата реал1зовано в таких прак-тичних розробках:

- ЕОМ сер!! МИР, що-м1кропрограмно реал!зують мови с1-мейства АНАЛ1ТИК;

.. - 1нотрументальн1й г1пертекстов!й систем!. Г1ПС1; . - - ряд1 прикладних г1пермед1я систем,, як! знайшли застосування в р!зних галузях культури, осв!ти та б!знесу.

- 42 -СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ

1. Гринченко Т.А.. Стогний А.А. Машинный интеллект и новые

информационные технологии. - Киев. -1993. - 165с.

2. Глушков В.М., Гринченко Т.А. и др. Программное обеспечение

ЭВМ МИР-1 и МИР-2. - T.3, - Киев. -1976. -223с.

3. Ющенко Е.Л., Гринченко Т. А. Программирующая программа с

входным адресным языком для машины УРАЛ-1. -Киев: На-• ук. думка. 1964: -107с.

4. Гринченко Т.А., Стогний А.А. В.М. Глушков и интеллектуали- .

зация ЭВМ. //Кибернетика и системный анализ. -1993. -N 3. -С 13-20.

5. Гринченко Т.А.. Оленин М. В.» Использование гипертекстовой

технологии для написания текстов с фиксированной компо-. зицией (на примера сказок). //International Journal Information theories and applications. 1993. volume 1. number 1. P. 38-46.

6. Гринченко Т.А. Гипертекст - новая информационная техноло- .

гия// Кибернетика и системный анализ. -1992. -N5. -С.116-135.

7. Гринченко Т.А. Использование гипертекста для . проведения

символьных и аналитических преобразований// Кибернетика и системный анализ. -1992. -К 1. -С.155-161.

8. Grlnchenco Т., Olenln М. Hypertext support of author

activity// Упр. системы и машины. -1992. -N 5/6. -С. 70-74.

9. Гринченко Т.А., Оленин М.В., Андрущенко А. Г. Композиция

узлов гипертекста как инструмент поддержки авторской деятельности// Упр. , системы и машины. -1991. -N7.

-С. 132-137.

10. Гринченко Т. А.. Оленин М. В.. Седляр В.М. ГИПСИ -. гипер-

текстовая система// Новинтех. -1991. -N1. -С.14-16.

11. Гринченко Т.А.. Оленин М.В.. Седляр В.М. Принципы построе-

ния документальной гипертекстовой системы // Проблемы информатики города. -Киев: Наук, думка,. 19Ö1. -С. 203-217.

12. Гринченко Т. А.', Оленин М. В.. Чекера с о. В. Реляционный под-

ход к анализу сетей Петри при верификации протоколов //Базы данных и знаний в автоматизированных региональных системах. - Киев: Наук, думка, 1991. -С. 101-106. • 13. Гринченко Т.А. Язык для обработки текстов и гипертекстов. Отчет Рабочей группы - 26 КНВВТ "Автоматизация информационного обеспечения систем, принятия решений" - 1990. :С.326-338.

14. Стогний А.А.; Гринченко Т.А., Оленин М.В. Язык символьных

преобразований в аспекте гипертекста // Кибернетика. -1990. -N 4. -С. 1-8.

15. Гринченко Т.А., Оленин М.В. Языковые аспекты гипертекста. / //В кн.II Всесоюзная конференция "Искусственный интел-4 , лект-90" 21-24'октября 1990 года. Секционные и стендовые

доклады, том 2, -Минск. - 199о! -С. 51-56.

16. гринченко Т.А., оленин М. В. АНАЛИТИК-РЕЛЯЦИОННЫЙ

//Упр.системы и машины. -1989. -N2. -С.83-87.

17. Гринченко Т.А.. Оленин М.В., Чемерис О*.В. Реляционный под-

ход к анализу сетей Петри при верификации протоколов. //В сб. Проблемы и инструментарии интеграции информационных систем, том 1. - 1989. -С. 25-34.

18. Гринченко Т. А. Расширение языка АНАЛИТИК средствами реля-

ционной алгебры, //Сб. Базы данных в автоматизированных

-44-/

региональных системах. -1988. -С. 204-208.

19. Гринченко Т.А.. Соловьев В.А. Развитие средств обработки

текстов в языке АНАЛИТИК. //Сб. трудов Института кибернетики ГССР. -1988, -С. 43-49

20. Гринченко Т.А. Реализация преобразований над строками в

системе АНАЛИТИК 79// Программное обеспечение и применение малых ЭВМ. -Киев. 1985. -С,19-24. 21.. Глушков в.М., Боднарчук В.Г.. Гринченко Т.А. и др. АНАЛИТИК (алгоритмический язык для описания вычислительных процессов с использованием аналитических преобразований) //Кибернетика. - 1981. -Ы 3. -С.102-143.

22. Гринченко Т.А.. Царюк Н.П. Распознавание формульных обра-

зов в системе аналитических преобразований//Там же. т1979.' -N 3. - С. 100-102.

23. Глушков В.М., Гринченко -Т.А.. Дородницына A.A. и др. АНА-

ЛИТИК-74//Кибернетика. -1978. -N 5. -С, 114-147.

24. Гринченко Т.А. Диалоговый язык' для обработки текстов

//Упр. системы и машины. -1974. -N 1. -С. 103-106.

25. Гринченко Т.А., Царюк Н.П. Выполнение аналитических преоб-

разований на ЭВМ МИР-2//Кибернетика. -1973. -N 2. -С.59-65.

26. Гринченко Т.Д., Царюк Н.П. Аналитическое дифференцирование .

на машине МИР-2// Математическое обеспечение ЦВМ. -1870, -ВЫП.2. -С.25-34. . 27. Гринченко Т. А. Принципы реализации аналитических преобразований на машине//Кибернетика. -1968. -N 1. -С. 97-98. 28. Гринченко, Т.А. Машинное представление и обработка аналути-. ческих выражений/Леория автоматов. -1968. -Вып. 2. -С. 50-71,

29. Гринченко Т.А. Принципы построения и машинная реализация

» ;

оператора ПРИМЕНИТЬ// Там же. -С.72-93.

30. Глушков в. М. , Гринченко. Т. А.. Дородницына А. А. и др.

АНАЛИТИК-79. - Киев. 1983.- 72 0.- (ПреЩ)./ АН УССР. Ин-Т кибернетики: N 83-12).

31. Глушков В.М.. Гринченко Т. А. и др. Алгоритмический язык

АНШТИК-74 (Информафюнная часть). - Препринт 77-27. .ИК АН УССР, -Киев. -1977. - 48 с.

32. Глушков В. М., Гринченко Т. А. и др. Алгоритмический язык

АНАЛИТИК-74 (Операторная часть). - Препринт 77-27. ИК АН УССР, -Киев. -1977.'- 48 с.

33. Глушков В.М.. Гринченко Т.А. и др. Алгоритмический язык ' , МИР-74. - Препринт 77-58, ИК АН УССР, - Киев. -1977.

- 48С. ,

34. Гринченко Т.Д., Клименко В.П.. Погребинский С.Б. Язык

программирования- ФОРТРАН-МИР. -Киев. V 1977. -38с. -(Препр./ АН УССР. Ин-т кибернетики: N 77-55):

35. Bondarovskaya V., Grlnchenko T., Povlakel N.. Stognly A.

Information and Consultation System Hypermedia for Support of Security and State of the Health of Computer Users. Living under Speclflo Economic and Ecological ' Conditions. //Proceedings of the 12th Triennial Congress "of the International Ergonomics Association. Vol.2. 1994. . ' P. 357-358.

36. Grlnchenko T., Bondarovskaya V.. Chemerls 0.. Shevchenko

V. Hypertext.Information and Consultation System 'Kiev Monuments, Destroyed . In the. XX-th Century'. //HCI International'93. Orlando. Florida U.S.A. 8-13 August 1993. -P. 55. ■ ,

37. Grlnchenko T., Olenln M. Composition of hypertext nodes as

men of supporting authorship //HCI International'93, Orlando, Florida U.S.A. 8-13 August 1993. -P.205.

38. Гр1нченко Т.О. та 1н. Двомовна 1нформац1йна система з по-

нят1йно-терм1нолог1чною п1дтримкою на основ! г1пертекс-тово! технолоп!. //36. Проблеми укра!н1зац1! комп'юте-р!в (матер!али 2-1 мИкнародно! конференц11. Льв1в, .29 вересня - 1 жовтня 1992р.),- Ки1в, -1992. -С. 39-42.

39. Гринченко Т.А..Дородницина А.А., Драх A.M. и др.-Особен-

ности системы интерпретации языков программирования, бри-, ентированкых на аналитические преобразования// Тез. докл. Всесоюз.конф. "Методы трансляции". - Новосибирск, 1981. -С.154-156. . •

40. Глушков В.М.. Гринченко Т.А.. Клименко В.П. Перспективы

развития входных языков серии МИР. //Сб. Теория и практика. программирования на ЭВМ серии МИР. -Владивосток, -1977. -С. 3-5

- 47 -АН0ТАЦ1Я

Гринченко Т.А. Методы и средства представления и обработки символьной информации в интеллектуальных вычислительных системах. .

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 05.13.17 - теоретические основы информатики, институт прикладной информатики. Киев. 1994.

Диссертационная работа содержит теоретические исследования и разработку интеллектуальных вычислительных систем для обработки символьной информации. Разработаны проблемно-ориенти-аованные символьные языки программирования высокого уровня для решения научно-исследовательских и инженерных задач, а также предложены методы и средства их реализации. Разработана гипертекстовая система, поддерживающая символьный язык программирования и обеспечивающая развитые средства для интеллектуальной деятельности человека. Теоретические резуль— тага реализованы в семействе языков АНАЛИТИК, машинах серии МИР. инструментальной гипертекстовой системе ГИПСИ и ряде прикладных гипертекстовых систем для науки, образования и бизнеса. 4

Grinchenko Т. А. Methodsand tools for representation and processing of- symbol information at intelligence computer systems;

The doctor's thesis on physics and mathematics In 05.13.17 -Theoretical foundation of Informatics, Institute of applied informatics, Kiev, 1994.

The thesis contains theoretical research and development of Intelligence' computer systems for processing of symbol Information. The problem-oriented programming symbol languages of high level to slave scientific and engeneerlng problems are developed. The methods and tools ' of implementation of the languages in computer systems are proposed.Hypertext system with . supporting of high level symbol programming language, which provides powerful means for intellectual human activity, " have been researched and developed. The theoretical results have been formed the basis for design of ANALITIC languages family, computers MIR sequence, instrumental hypertext system HYPSY and a number of applied hypertext systems for science, education and business.

Ключов1 слова: мови програмування, репрезентац1я знань, сим-вольн1 перетворення, машиний 1нтелект. система продукЩй. ре-ляц1йн1 бази даних, г!пертекстова технолог1я.