автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Проектирование и реализация программного обеспечения встроенных систем с использованием объектно-базированного подхода

^Петербургский государственный университет I г —

На правах рукописи

Парфенов Владимир Владимирович

Проектирование и реализация программного обеспечения встроенных систем с использованием объектно-базированного подхода

Специальность 05.13.11 - математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и сетей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург - 1995

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте математики и механики им. В.А. Смирнова Санкт-Петербургского государственного университета (НИИММ СПбГУ).

- доктор физико-математических наук, профессор А.Н. Терехов

- доктор технических наук, профессор А.Н.Берлин кандидат технических наук, доцент В.П. Котляров

- Институт систем информатики Сибирского отделения Российской академии наук (г. Новосибирск)

Защита состоится " П^О^Я 1995 г. в_££час.^^£мин. на заседании диссертационного совета К 063.57.54 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Санкт-Петербургском государственном университете по адресу:

198904, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Библиотечная площадь, 2, математико-механический факультет СПбГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета по адресу:

199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9

Автореферат разослан " 40" МА9 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К.063.57.54, кандидат

физико-математических наук Б.К. Мартыненко

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Несмотря на более чем четвертьвековое существование "программной инженерии", как отдельной области научного знания, многие компании, занимающиеся разработкой программного обеспечения (ПО), рассматривают процесс разработки ПО сложных встроенных систем как непредсказуемый и неуправляемый. Потеря управляемости делает общество все более зависимым от качества программных систем, требует значительных затрат на их сопровождение, в 2-3 раза превосходящих затраты на разработку. Одной из основных причин, лежащих в основе этих проблем, является возрастающая сложность систем, и, в частности, их динамического поведения. Традиционные подходы к проектированию, основанные на неформальных и полуформальных спецификациях требований, оставляют, в конечном итоге, достаточно большую часть работ по уточнению требований на этап реализации, тем самым снижая качество готовой системы и усложняя ее сопровождение. Внедрение объектно-ориентированных методологий несколько исправило ситуацию. Разрабатываемое программное обеспечение, в среднем, стало более гибким и надежным, возросла степень его переиспользования. "Объектная философия" облегчила процесс взаимопонимания между разработчиком и заказчиком системы. Однако, универсальные средства не всегда достаточно эффективны при решении конкретных задач в более узких прикладных областях. В частности, при разработке встроенных систем возникают проблемы, которые не учтены большинством популярных объектно-ориентированных методологий. В связи этим актуальной является задача внедрения в область разработки встроенных систем методов и средств, позволяющих на ранних этапах проектирования оценить функциональные свойства целевой системы, эффективно поддержать процесс их реализации, обеспечить решение наиболее общих для данного класса применений реализационных проблем, увеличить гибкость готовой системы.

Целью диссертационной работы является выявление общих принципов построения программного обеспечения встроенных систем и требований, которым должны удовлетворять средства разработки и поддержки функционирования программного обеспечения (ПО) таких систем, исследование возможности получения по формальной

спецификации реализации целевой системы, поиск средств, обеспечивающих эффективную интеграцию этапов жизненного цикла систем рассматриваемого класса.

Научная новизна. На основе анализа сложившихся подходов к проектированию встроенных систем и проблем, возникающих при их реализации, предложена модель спецификации программного обеспечения встроенных систем. В основе модели лежит объектно-ориентированное представление информации о структуре целевой системы и ее внешнего окружения. Разработка встроенных систем в соответствии с предложенной моделью обеспечивается интегрированной технологической средой, включающей средства поддержки всего жизненного цикла разработки ПО целевой системы от разработки и анализа функциональных спецификаций до построения рабочей программы на языке высокого уровня, ее тестирования и настройки на конкретное применение. Научную новизну раскрывают следующие результаты:

• разработана модель вычислительного процесса встроенной системы, основанная на объектно-ориентированном подходе, в рамках которой предложен механизм учета разделения ресурсов между программными объектами, основанный на фиксации динамических взаимодействий;

• разработан механизм минимизации последствий программных ошибок, обеспечивающий локализацию программного сбоя и приведение в целостное состояние всех элементов ПО, косвенно затронутых этим сбоем;

• разработан механизм двухуровневого управления встроенной системой, основанный на разделении управляющего процесса на статическую и динамическую составляющие. Предложены критерии согласования изменений статической и динамической картины и на их основе механизм управления конфигурацией встроенной системы без остановки функционирования:

• разработан язык формальной спецификации данных и поведения типовых элементов ПО встроенной системы (объектов и средств их взаимодействия), обеспечивающий возможность автоматического построения по спецификации типовой управляющей программы и средств настройки программы на конкретный экземпляр системы.

Практическая ценность. Предложенные средства были положены в основу технологии разработки программного

обеспечения встроенных систем, созданной под руководством автора и использованной для разработки ПО телефонных станций различного назначения. Данная технология предоставляет пользователю интегрированную среду, которая обеспечивает поддержку ввод и редактирование спецификаций в текстовой и графической форме, трансляцию спецификаций, построение текстов типовой управляющей программы на языке Алгол 68, диалоговое описание структуры конкретного экземпляра системы, исполнение в инструментальной среде настроенной типовой программы и ее отладку в терминах исходных спецификаций. В состав системы также входят исходные тексты библиотеки динамической поддержки на Алголе 68, что делает конечный продукт, сгенерированную типовую управляющую программу, переносимой. В той же степени, переносима и сама технологическая среда, реализованная полностью на Алголе 68. Одна из последних версий технологических средств работает в среде MS DOS на IBM PC и, по заказу фирмы Italtel была перенесена в среду SCO UNIX. Данная технология может быть использована для разработки и прототипирования широкого спектра встроенных систем, а также для изучения динамических свойств сложных конечноавтоматных систем, управляемых дискретными событиями с определенными временными ограничениями на длительность процессов и реакций на внешние события.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ленинградском городском семинаре по пр„/раммированию (Санкт-Петербург, ИСЭП, 1992 г.), на семинаре по объектно-ориентированным методологиям программирования в университете города Гамбурга (Гамбург, ФРГ, 1994 г.), на рабочих .семинарах лаборатории системного программирования НИИММ Санкт-Петербургского

государственного университета (1991-1994 гг.) и международной конференции MMTCS-94 (Санкт-Петербург, 1994 г.). Результаты диссертации использовались при проектировании и реализации функционального ПО телефонных станций с программным управлением, разработанных в НПК "Красная Заря" и МГП "Терком".

По теме диссертации опубликовано 6 научных ррбот и выпущены 4 научно-технических отчета.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (46 наименований). Объем основной части работы - 113 страниц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность развития технологий разработки программного обеспечения встроенных систем. Формулируются основные цели работы и методы их достижения, научная новизна и практическая значимость результатов. Приводится краткое изложение диссертации по главам.

В главе 1 дается определение встроенной системы, рассматриваются свойства встроенных систем, формулируются основные проблемы, связанные с их разработкой, а также требования предъявляемые к методам их проектирования и реализации. В заключении главы описывается пример встроенной системы, используемой в оставшихся главах для иллюстрации проблем и предложенных решений.

В главе 2 проводится анализ проблем, связанных с применением объектно-ориентированной парадигмы в разработке программного обеспечения встроенных систем. Среди недостатков, присущих современным объектно-ориентированным методологиям, выделяются проблемы, связанные со спецификацией взаимодействий между объектами:

• недостаточная выразительность средств описания внешних интерфейсов объектов, связанная с отсутствием средств ограничения видимости внешних интерфейсов для объектов-клиентов различных классов;

• отсутствие понятия типа и экземпляра интерфейса;

• недостаточная интеграция с такими концепциями баз данных, как стабильные (persistent) структуры данных, транзакции и запросы;

• низкоуровневая модель взаимодействия объектов, основанная на механизме обмена одиночными сообщениями;

• ориентация взаимодействий на модель клиент/сервер и, как следствие, отсутствие механизмов синхронизации автономных объектов.

Глава 3 посвящена краткому анализу современных средств спецификации ПО встроенных систем, который завершается обсуждением особенностей методологии, построенной на базе языка SDL.

В спецификации встроенной системы выделяются три аспекта:

• структурный, описывающий декомпозицию системы на более мелкие компоненты, отношения между этими

элементами и структуры данных, определяющие состояние системы и ее компонент;

• поведенческий, определяющий набор внешних, поступающих в систему от ее окружения, и внутренних, синхронизирующих деятельность ее компонент, событий и реакции системы на эти события;

• вычислительный, связанный с преобразованием данных, определяющих состояние системы.

Далее кратко рассматриваются техники, используемые для описания данных аспектов системы. Показано, как эти техники применены в БОЬметодологии.

В главе 4 содержится описание предлагаемой модели спецификации. Базовыми понятиями модели являются система, объект, линия подключения, виртуальный канал, сообщение и элемент данных. Объект служит для представления любой потенциально активной сущности системы, линия подключения соответствует статической связи между двумя активными сущностями, виртуальный канал отражает динамическую связь между объектами, сообщение является элементарной единицей информационного обмена между ними, элемент данных используется для представления пассивных сущностей.

Ко всем базовым понятиям применимы понятия класса (или типа) и экземпляра. Класс задает общие характеристики для всех своих экземпляров. Далее при обсуждении свойств каждого понятия не всегда уточняется о чем идет речь, о классе или об экземпляре, предполагая, что это должно быть очевидно из контекста. ^

Класс системы задается спецификацией всех типов понятий, используемых при построении ее экземпляров. Центральным свойством системы, характерным для рассматриваемого класса применений, является статичность ее архитектуры. Система представляется в виде набора объектов, жестко связанных между собой линиями подключения. Любой объект системы находится либо в активном, либо в пассивном состоянии. Активный объект представляет собой процесс, обрабатывающий локальные данные объекта и взаимодействующий с процессами других объектов через связывающие их линии подключения посредством механизма обмена сообщениями. Линии подключения, с которыми связан объект, составляют все его знание о структуре и свойствах своего окружения. Ни один объект системы не может управлять ее структурой, т.е. создавать и удалять другие объекты, устанавливать и разрушать связи между ними. Состояние

системы разбивается на статическую и динамическую составляющие. Статическую картину составляют данные, существующие независимо от того активна или нет система. Управление статической картиной осуществляется извне некоторой административной системой. Динамическая картина отражает состояние исполняемых объектами процессов и их взаимодействий. В ее изменение вносит вклад любой активный объект системы.

Элементарной единицей взаимодействия между двумя объектами является сообщение. Класс сообщения задается сигнатурой, определяющей типы передаваемых параметров и, возможно, тип возвращаемого результата. Наличие результата и его тип определяют модель взаимодействия, реализуемую посылкой сообщения: асинхронная, синхронная или удаленный вызов процедуры.

Виртуальный канал позволяет установить долговременную динамическую связь между двумя объектами, используя которую, они могут осуществить последовательный обмен группой логически связанных сообщений. Виртуальный канал имеют два конца, каждому из которых может быть приписана своя роль. С ролью связывается набор сообщений, которые могут быть приняты и обработаны на соответствующем конце виртуального канала. В зависимости от того, совпадают или различаются роли концов виртуального канала он может быть, соответственно, однополюсным или двухполюсным. С каждым концом виртуального канала может быть связана некоторая структура данных, отражающая динамику взаимодействия. Элементами этой структуры являются атрибуты и методы, выполняющие вычисления на этих атрибутах. С каждым сообщением могут быть связаны сопровождающие процедуры: процедура посылки, вызываемая на конце-отправителе в момент посылки сообщения, и процедура приема, вызываемая на конце-получателе в момент приема сообщения. Каждой из этих процедур доступны параметры сообщения и данные соответствующего конца виртуального канала. Сопровождающая процедура разбита на две части: констатирующую и контрольную. В констатирующей части могут быть выполнены любые вычисления над данными конца виртуального канала. Контрольные части процедур посылки и приема сообщения задают условия, которые должны быть удовлетворены на соответствующих концах виртуального канала в момент их вызова. Динамика взаимодействия по виртуальному каналу задается протоколом, описывающим возможные последовательности обменов сообщениями между

его ролями. Взаимодействие по виртуальному каналу напоминает диалог между двумя объектами, который начинается открытием канала и завершается его закрытием. Открытие и закрытие _ осуществляются неявно посылкой специально выделенных для этих целей сообщений. Роли равноправны, т.е. не разделены явно на ведущую (клиент) и ведомую (сервер), и виртуальный канал может быть открыт любой из них. При открытии виртуального канала создаются связанные с его концами структуры данных, которые инициализируются констатирующими частями сопровождающих процедур сообщения, открывшего канал. По открытому виртуальному каналу объекты могут обменяться любым числом сообщений в порядке, регламентируемом протоколом.

Протокол

Обмен по виртуальному каналу представляет собой более сложную форму взаимодействия объектов, чем простой обмен одиночными сообщениями. Спецификация класса виртуального канала задает одновременно информационное наполнение диалога, условия и правила его ведения, средства отображения и обработки его состояния. Класс виртуального канала соответствует некоторому существующему в системе

логическому протоколу, который может быть использован для спецификации интерфейсов большого числа объектов. Каждый из объектов может внести свои уточнения в общую спецификацию, но внешние свойства этого интерфейса останутся неизменными. Существование открытого виртуального канала означает наличие у связанных им объектов общего (возможно, виртуального) ресурса, что, как правило, выражено тем, что некоторые данные этих объектов находятся в промежуточном, нецелостном, состоянии. Знание этого факта позволяет зафиксировать зависимости между данными взаимодействующих объектов, и использовать эту информацию для согласования статической и динамической картин при управлении конфигурацией функционирующей системы и минимизации последствий программных сбоев.

Классы линий подключения определяют типы внешних интерфейсов между активными сущностями системы и служат для отражения статических связей между объектами. Линия имеет два конца, каждому из которых, как и в случае виртуального канала, может быть приписана своя роль. Содержание каждой роли определяется внутренней структурой линии подключения, которая задается набором виртуальных каналов и одиночных сообщений.

Одиночные сообщения служат для обмена информационными и управляющими воздействиями, не накладывающими дополнительных обязательств (например, необходимость ответной реакции), на взаимодействующие стороны. Виртуальные каналы линии подключения задают множество диалогов, которые могут быть установлены между объектами, соединенными этой линией. Все диалоги одной линии подключения независимы друг от друга и могут быть открыты одновременно. Каждый виртуальный канал линии подключения представляет собой специализацию некоторого класса виртуального канала, заданного в спецификации системы. Они могут дополнять структуры состояний концов канала, переопределять их методы и сопровождающие процедуры сообщений.

С каждой ролью линии подключения также связывается структура данных, атрибуты и методы которой разбиты на две группы: стабильные и оперативные. Стабильные данные отражают статические характеристики линии подключения, сохраняемые между активными состояниями системы. Динамические данные отражают динамику взаимодействия между связанными линией объектами. В терминах стабильных

данных задаются ограничения целостности, которые должны быть удовлетворены любым экземпляром линии подключения.

Класс объекта характеризуется структурой данных, отражающей его состояние, программой, задающей его поведение, и точками подключения, определяющими его интерфейсы. Точки подключения используются для соединения объектов между собой. Каждая точка характеризуется классом включаемой в нее линии и одной из ролей, что определяет множество принимаемых и передаваемых через эту точку сообщений. Программа поведения описывается расширенным конечным автоматом, состоящим из фиксированного набора состояний и набора переходов, задающих реакции объекта на сообщения, приходящие в точки подключения. Реакции заключаются в обработке внутренних данных объекта и передаче ответных сообщений. Программы поведения активных объектов Функционируют параллельно, синхронизируясь через обмен сообщениями по связывающим их точкам подключения.

Объект

Программа поведения

Интерфейс

Интерфейс точки подключения 1

Интерфейс точки подключения п

Точка подключения 1

Состояние

Стабильное

Состояние точки подключения 1

Оперативное

Состояние точки подключения п

Ограничения целостности

Точка подключения п

Данные объекта состоят из его собственных данных, которые разделены на стабильные и оперативные, и данных его точек подключения, делегируемых концами включенных в них линий. Ограничения целостности, записанные в терминах стабильных данных, задают условия, которые должны быть удовлетворены любым объектом класса.

Глава 5 содержит краткое описание языковых средств, используемых на этапе спецификации ПО встроенных систем. Спецификация ПО выполняется с использованием текстовых средств для описания структурного аспекта системы и графических средств для описания поведенческого аспекта. Вычислительный аспект описывается средствами целевого языка программирования (в имеющейся реализации на Алголе 68).

Глава 6 содержит описание механизмов минимизации последствий программных и аппаратных сбоев встроенной системы, а также механизма управления ее конфигурацией в момент функционирования.

Среди наиболее критичных требований к встроенным системам выделяются отказоустойчивость (fault-tolerance) и непрерывность их функционирования.

Появление ошибки в программе одного из объектов приводит к переводу этого объекта в пассивное состояние. Такое действие не имеет последствий для других объектов системы, если этот объект не установил с ними динамических связей, т.е.

не открыл виртуальных каналов. В противном случае, связанные объекты могут "зависнуть" в состоянии постоянного ожидания сообщения от остановленного объекта и задерживать свои ресурсы и ресурсы, связанных с ними объектов, которые могли бы быть использованы в других функциональных процессах. В результате, может быть заблокировано много полезных ресурсов системы и снижена ее пропускная способность. Чтобы этого не произошло процедура перевода объекта в пассивное состояние включает рассылку специально выделенных аварийных сообщений во все открытые объектом виртуальные каналы. Необходимо отметить, что во встроенных системах ожидание такого рода сообщения является вполне естественным, т.к. вероятность отказа входящей в состав системы аппаратуры достаточно высока. Обработка отказа при аппаратном сбое отличается лишь тем, что рассылку сообщений, закрывающих взаимодействие, организует объект, отражающий в системе состояние вышедшего из строя аппаратного элемента.

На качество встроенной системы в значительной степени влияет качество процесса ее разработки. Возможность аттестации (validation) спецификаций системы на ранних этапах заметно уменьшает число итераций при доработке по результатам испытаний и снижает стоимость последующих модификаций системы. Возможность генерации управляющей программы по спецификации системы позволяет провести отладку спецификаций на имитационных моделях в инструментальной среде. Для построения имитационных моделей окружения системы ее спецификация дополняется спецификацией составляющих окружение классов объектов и типов их интерфейсов. Моделирование внешней среды может быть достаточно детальным.

Основным источником динамической противоречивости спецификаций является нарушение динамики взаимодействий. Проконтролировать ее корректность позволяет учет заданных в спецификации условий, содержащихся в контрольных частях сопровождающих процедур сообщений и в протоколах виртуальных каналов.

Спецификация класса системы используется для построения типовой программы, управляющей любым экземпляром класса. Настройка программы на конкретный экземпляр заключается в создании стабильного образа системы, существующего независимо от ее активности и сохраняемого во внешней памяти. Процесс настройки заключается в создании объектов, редактировании их стабильных данных и соединении

их линиями подключения. При редактировании данных объекта выполняется изменение значений их атрибутов и вызов их методов. Редактирование объекта считается завершенным, если выполняются заданные для его класса ограничения целостности. При установлении соединения точек подключения двух объектов линией проверяется их совместимость по типам и ролям, а также удовлетворение заданных ограничений целостности. Настройка системы может проводиться как до активизации системы, так и в момент ее функционирования. В режиме функционирования выполняется разрешение конфликтов между внутренними, выполняемыми программами объектов, и внешними, управляющими конфигурацией, транзакциями. Если объект участвует в некотором функциональном процессе, о чем говорит наличие у него открытых виртуальных каналов, то внешняя транзакция приостанавливается до его освобождения или объект принудительно переводится в пассивное состояние, имитируя возникновение программного сбоя. После завершения редактирования, объект снова может быть активизирован.

Глава 7 посвящена описанию процесса разработки программного обеспечения встроенных систем и архитектуры технологических средств, поддерживающих этот процесс.

Технологическая среда включает текстовый редактор и транслятор схемы данных, графический редактор, конвертор спецификаций в тексты программ на Алголе 68, объектно-ориентированный редактор, диспетчер объектов, систему диалоговой отладки и транслятор с языка высокого уровня. Все компоненты технологии вызываются из интегрированной диалоговой среды, осуществляющей конфигурационный контроль за разработкой. Технологический процесс не является строго регламентированным. Все виды .деятельности, которые могут быть осуществлены параллельно разными разработчиками, ведутся на отдельных рабочих местах. Если в проект вносятся изменения, которые влияют на результаты ранее принятых решений, интегрированная среда сообщает об этом и, в случае необходимости, может произвести проверку совместимости внесенных модификаций, сообщив обо всех обнаруженных рассогласованиях отдельных частей проекта. Проект считается завершенным, если все рассогласования удалены.

Технологическая среда была разработана под руководством автора диссертации коллективом, образованным из сотрудников лаборатории системного программирования НИИММ СПбГУ, МГП "ТЕРКОМ", ИСИ СО РАН и НИИ "Дельта" НПК "Красная Заря". Вклад в работу распределился следующим образом:

• транслятор спецификаций, утилиты базы данных • Мурашова Т.С.;

• графический редактор - Ведерников A.B., Иванов А.Н.;

• конвертор - Вояковская H.H., Лавров П.С.;

• система управления данными, средства поддержки интерфейса, объектно-ориентированный редактор Бульонкова A.A., Бульонков М.А.;

• диспетчер объектов - Лавров П.С.;

• средства отладки спецификаций - Васильев А.Б., Лебедев A.B.;

• средства конфигурационного контроля - Рублев H.H.

В состав технологических средств также включена система программирования (СП) WBC, разработанная в лаборатории системного программирования НИИММ СПбГУ.

Все средства, составляющие технологическую среду разработаны на Алголе 68 с использованием ранней версии СП WBC.

Разработка технологической среды производилась в рамках работ, выполняемых МГП "Терком", по заказам Федерального агенства правительственной связи и информатики (ФАПСИ), научно-исследовательского института электротехнических устройств (НИИ ЭТУ) и итальянской телекоммуникационной компании "Italtel" под общим руководством А.Н. Терехова.

В заключении приводятся основные результаты работы.

Основные результаты работы

1. Разработана модель спецификации ПО встроенных систем в .виде набора взаимодействующих объектов, позволяющая автоматическую реализацию спецификаций на языке программирования высокого уровня.

2. Предложен механизм учета динамических взаимодействий между элементами программного обеспечения, основанный на введенном понятии виртуального канала.

3. Разработаны механизмы минимизации последствий программных и аппаратных сбоев во встроенной системе и управления конфигурацией системы без остановки функционирования.

4. На базе предложенной модели и рекомендаций МККТТ Z.100 разработан язык спецификации ПО встроенных систем.

5. Под руководством автора разработан комплекс интегрированных • технологических средств, поддерживающих разработку, реализацию и сопровождение ПО встроенных систем в соответствии с предложенной моделью

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Парфенов В.В. Комплексное автоматизированное рабочее место разработчика программно-аппаратных систем. // АРМ программиста. - Новосибирск. - 1988 -С.38-42.

2. Парфенов В.В., Серебрякова Г.М., Фролов А.В. Система генерации данных функционального программного обеспечения автоматизированных станций с программным управлением // Пути совершенствования сетей и комплексов технических средств связи: материалы отраслевой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Ленинград - 1989.

3. Парфенов В.В. Проектирование и реализация программного обеспечения систем реального времени // Новые информационные технологии: материалы It Международной конференции. - Тверь. - 1990.

4. Лавров П.С., Парфенов В.В., Терехов А.Н. Объектно-ориентированный подход в АМТС с программным управлением // Качество программного обеспечения: материалы IV Международной конференции. - Дагомыс. -1992.

5. Парфенов В.В. Объектно-ориентированный подход в проектировании программного обеспечения встроенных систем // Проблемы теоретического и экспериментального программирования. - Новосибирск. - 1992 - С.158-173.

6. V. Parfenov, P. Lavrov, Т. Murashova, A. Terekhov. Object-based Toolkit for Real-Time Systems prototyping // International Workshop on Mathematical Methods and Tools in Computer Simulation. - Saint-Petersburg - 1994.