автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка методов и средств построения предметно-ориентированных лингвистических процессоров для автоматизированных систем научных исследований

"г " и ОД

2 и НО- -ЧСГ7

На правах рукописи

Мажаров Леонид Геннадьевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОСТРОЕНИЯ ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Специальность 05.13.16 - Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

(Чсо/с|

Самара -1997

Работа выполнена в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С. П. Королева

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Кораблин М. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Соллогуб А. В. кандидат технических наук Жаринова Л. А.

Ведущая организация

Институт проблем управления сложными системами

на заседании диссертационного совета Д 063.87.02 в Самарском государственном аэрокосмическом университете имени академика С. П. Королева по адресу 443086, г. Самара, Московское шоссе, 34

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета Автореферат разослан 12 ноября 1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного сов(— —,

Защита состоится 1Ч декабря 1997 г. в

часов

к.ф.-м.н., доцент

Калентьев А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Автоматизированные системы научных исследований, проектирования и обучения методам моделирования реальных или гипотетических объектов широко используются в настоящее время во многих предметных областях (ПО). Неотъемлемой компонентой таких систем является интерфейс, обеспечивающий взаимодействие пользователя с подсистемами накопления и пополнения знаний. Эффективность применения систем при решении конкретных классов предметных задач во многом определяется поддерживаемым интерфейсом языком описания задач (-ЯОЗ). Несоответствие понятий ЯОЗ понятиям профессионального языка, естественно сложившегося в той предметной области, которой принадлежит решаемая задача, приводит к:

- трудности идентификации семантических ошибок в модели и их интерпретации в категориях предметной области,

- ненадежности (неадекватности) модели,

- большим срокам разработки моделей,

- сложности понимания моделей исследователем, не обладающим знанием языкового интерфейса.

Кроме того, употребление ЯОЗ связано с трудностями обработки описаний исследуемых объектов. В типичных ситуациях, когда объем описаний составляет сотни и тысячи строк, ввод и редактирование текста, поиск и устранение ошибок, заключающихся в неверном употреблении терминов и синтаксических конструкций языка, занимает значительную часть времени решения предметных задач.

Необходимость в предоставлении исследователю средств создания и преобразования описаний задач на предметном уровне, учитывающих профессиональный кругозор и терминологию, не требующих знаний о технологических аспектах моделирования, определяет актуальность проблемы создания предметно-ориентированных интеллектуальных интерфейсов.

Рассмотрение интерфейса пользователя АСНИ как объекта исследования выделяет в его составе инкапсулирующую языковый аспект компоненту: лингвистический процессор.

Основной целью диссертационной работы является разработка методов, алгоритмов и универсальных инструментальных средств создания лингвистических процессоров, обеспечивающих эффективное использование предметно-ориентированных языков описания задач в автоматизированных системах науч-

ных исследований, а также проектирования и обучения.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие задачи исследования:

1) Систематизация предметно-ориентированных интеллектуальных интерфейсов автоматизированных систем научных исследований, проектирования и обучения, а также методов и средств их спецификации и реализации.

2) Построение математической модели предметно-ориентированных языков описания задач.

3) Разработка методов спецификации предметно-обусловленных свойств языков описания задач.

4) Разработка универсальных структуры и алгоритмов функционирования лингвистических процессоров, обеспечивающих эффективное использование ЯОЗ.

5) Разработка алгоритмов автоматического построения лингвистических процессоров по заданным спецификациям ЯОЗ.

6) Создание системы автоматизированного построения предметно-ориентированных лингвистических процессоров, реализующей разработанные методы и алгоритмы.

7) Создание с использованием разработанных средств лингвистических процессоров для автоматизированных систем научных исследований, проектирования и обучения различной предметной направленности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- сформулирована модель предметно-ориентированных языков описания задач, расслаивающая их свойства на шесть уровней: предметно-независимый, символьный, лексический, синтаксический, семантический, информационный;

- разработаны новые методы спецификации ЯОЗ, основанные на предложенном расслоении и позволившие создать метаязык описания предметно-обусловленных свойств ЯОЗ, отличающийся от известных более высоким концептуальным уровнем, лаконичностью и надежностью;

- разработаны методы интерпретации аспектов описаний предметных задач, соответствующих введенным языковым уровням, отличающиеся большей вычислительной эффективностью;

- разработаны методы перманентного контроля корректности и автоматизированного преобразования описаний задач на каждом г из введенных языковых уровней.

Практическая значимость работы заключается в том, что на основе прове-

денных исследований разработана система автоматизированного построения лингвистических процессоров, отличающаяся от известных тем, что:

- генерируемые лингвистические процессоры (ЛП) обеспечивают функционально новые возможности перманентного контроля и автоматизированного преобразования текста, снижающие трудоемкость создания корректных языковых описаний предметных задач;

- используемый метаязык спецификации предметно-ориентированных ЯОЗ обладает более высоким концептуальным уровнем, чем метаязыки известных систем, что снижает сложность разработки ЛП.

Реализация результатов. Разработанные в диссертации методы и алгоритмы внедрены в учебный процесс специальностей 22.02 и 01.02 Самарского государственного аэрокосмического университета, специальности 23.05 Поволжского института информатики, радиотехники и связи, специальности 01.02 Самарского муниципального комплекса непрерывного образования "Университет Наяновой".

Работа выполнялась по программам:

• российская научно-техническая программа «Перспективные информационные технологии в высшей школе», целевая подпрограмма «Автоматизация научных исследований» (1992-94 гг.),

• по гранту, выданному на тему «Предметно-ориентированное конструирование языков моделирования для компьютерных исследований сложных систем» (1994-95 гг.).

Основные положения, выносимые на защиту и развиваемые в диссертационной работе:

1) С ростом сложности задач исследования повышение уровня предметной ориентации интерфейса пользователя АСНИ является единственным способом, позволяющим обеспечить качественно новый уровень исследования, не требующий от пользователя специальной квалификации в области инструментальных средств программирования и моделирования.

2) Лингвистический процессор АСНИ, обеспечивающий использование предметно-ориентированного языка, должен предоставлять комплекс средств автоматизированного контроля корректности, создания и преобразования описаний задач.

3) Потребность в эволюционном развитии предметно-ориентированных ЯОЗ должна удовлетворяться развитием методов и средств их послойной спецификации и интерпретации.

4) В работах по созданию предметно-ориентированных языковых интерфей-

сов ЯОЗ должен рассматриваться как совокупность следующих слоев свойств: предметно-независимых, символьных, лексических, синтаксических, семантических,"информационных. Такая структура предоставляет необходимую основу для спецификации языка, осуществления перманентного контроля и автоматизированного преобразования описаний предметных задач.

5) Лингвистические процессоры должны создаваться автоматически по заданной спецификации предметно-обусловленных свойств ЯОЗ. Метаязык системы автоматизированного построения ЛП должен обладать высоким концептуальным уровнем и обеспечивать на этой основе сокращение сложности создания надежного программного продукта, а также возможность его эволюционного развития.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 1-ой Поволжской научно-технической конференции «Научно-исследовательские разработки и высокие технологии двойного применения» (г. Самара, 1995 г.), IV Всероссийской конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического и машинного моделирования» (г. Тамбов, 1995 г.), Международной научно-технической конференции «Интерактивные системы: проблемы человеко-компьютерного взаимодействия» (г. Ульяновск, 1995 г.), выставке «Интеллектуальные информационные системы» при Международной научно-технической конференции (г. Ульяновск, 1995 г.), Международной научно-технической конференции «Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники» (г. Егорьевск, 1995 г.), научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии в научных исследованиях, проектировании и обучении» (г. Самара, 1995 г.), 3-ей Международной конференции «Математика, компьютер, образование» (г. Дубна, 1996 г.), 4-ой Международной конференции «Математика, компьютер, образование» (г. Пущино, 1997 г.), Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем» (г. Пенза, 1996 г.), научно-технической конференции «Автоматизированные информационные системы при строительстве и эксплуатации зданий, сооружений и объектов жизнеобеспечения» (г. Самара, 1996 г.), научно-методической конференции «Интенсивные технологии обучения в подготовке специалистов» (г. Самара, 1996 г.), Всероссийской конференции молодых ученых «Математическое моделирование физико-механических процессов» (г.Пермь, 1996 г.), Всероссийской студенческой научной конференции «Королевские чтения» (г. Самара, 1995 г.), научно-методической конференции

«Формы и методы организации учебного процесса в современных условиях» (г. Сызрань, 1996 г.), XXII молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (г. Москва, 1996 г.), Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления» (г. Таганрог, 1996 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 печатных работ, в том числе 5 статей, 15 тезисов докладов, 2 научно-технических отчета, 1 учебное пособие.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Объем работы 143 страниц основного текста, включая 20 рисунков и 4 таблиц. Список литературы содержит 158 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена анализу проблемы взаимодействия пользователей с автоматизированными системами научных исследований, проектирования и обучения, проводимому с целью конкретизации постановки цели и задач, систематизации известных в этой области методов и средств, определения перспективных направлений исследования.

В широком спектре способов взаимодействия специалистов с автоматизированными системами особое место занимают предметно-ориентированные языковые средства, позволяющие проводить исследования на профессиональном уровне, с учетом соответствующего кругозора, терминологии, методов. Это положение определяет объект исследования: интеллектуальный интерфейс пользователя.

Общие требования к интерфейсу автоматизированной системы должны формулироваться исходя из принципов естественности и удобства, понимаемых как «способности системы реагировать в соответствии с ожиданиями пользователя». Приводится конкретизация этих принципов в набор качеств интерфейса.

В сложноорганизованной совокупности программных и аппаратных элементов, составляющих интерфейс, языковой аспект инкапсулирован в лингвистическом процессоре (ЛП). Его функция состоит в обеспечении создания исследова-

телем корректных в языковом отношении описаний задач предметной области.

Традиционно, употребление языков описания задач исследования (ЯОЗ) обеспечивается двумя основными средствами: редактором и транслятором. Применение первого из них позволяет создать лингвистический образ задачи (ЛОЗ) - описание задачи на предметно-ориентированном языке (исследования, моделирования, проектирования). Применение второго позволяет проверить корректность ЛОЗ и синтезировать соответствующий информационный образ (ИОЗ) — представление задачи в памяти ЭВМ. Анализ проблемы с позиции необходимости интеллектуализации интерфейса позволяет сформулировать более эффективный подход: лингвистический процессор должен предоставлять полный комплекс средств автоматизированного создания, контроля и преобразования описаний задач в рамках строгих спецификаций ЛОЗ и ИОЗ.

Реализация этого подхода требует переосмысления существующих методов и средств спецификации и интерпретации ЯОЗ. В частности, на первый план выдвигаются семантические и информационные свойства языка, не формализованные в достаточной мере в современных системах построения трансляторов и редакторов. Предпосылками настоящей работы послужили изыскания в области трансляции Ахо, Гриса, Ульмана, Маккимана, Хорнинга, Льюиса, Розенкранца, Фелдмана, Серебрякова В. А., ШамашоваМ. А. и др., в области языково-ориентированного редактирования - Donzeau-Gouge, Dykes, Cameron и др., в области предметно-ориентированного конструирования языков - Кораблина М. А.

В качестве методологической основы в работе используется метод расслоения свойств (наследования свойств). Это позволяет сформулировать общую модель ЯОЗ, систематизирующую всю проблематику создания ' предметно-ориентированных лингвистических процессоров и описанную во второй главе. Метод расслоения имеет эквивалент в области построения технических систем в виде метода послойного проектирования, обеспечивающего структурность, надежность и способность к эволюции. В диссертации этот метод не только применяется к объекту исследования, но и определяет основу программной реализации разработанных алгоритмов.

В главе приводится оценка влияния уровня предметной ориентированности языка на надежность результатов, получаемых с использованием автоматизированной системы исследования. Эта оценка основывается на сопоставлении длин оцисаний предметных задач, выполненных на предметно-ориентированном и универсальном языках моделирования, с учетом сложности класса задач и индивидуальной надежности исследователя. Делается вывод, что с ростом сложности

ласса задач исследования повышение уровня предметной ориентации ЯОЗ ста-говится практически единственным средством обеспечения адекватности модели [ надежности получаемых результатов.

Во ВТОРОЙ ГЛАВЕ формулируется математическая модель предметно-|риентированных языков описания задач, методы спецификации предметно-|бусловленных свойств ЯОЗ и методы интерпретации описаний задач, в сово-упности способные обеспечить автоматизированное создание и эффективное функционирование лингвистических процессоров.

Применение метода концептуального расслоения свойств к проблеме созда-1ия интеллектуальных интерфейсов позволяет сформулировать общую модель гредметно-ориентированного ЯОЗ как совокупность шести взаимосвязанных :лосв: предметно-независимого, символьного, лексического, синтаксического, :емантического, информационного:

L = < Н, Sym, Lex, Syn, Sem, Inf >

На уровне H констатируется алфавит среды S и множество предметно-гезависимых форм задач Th = S*, обусловленные возможностями инструменталь-шго программно-аппаратного комплекса автоматизированной системы обрабатывать отдельные символы и цепочки из них (здесь 5* = { Ф I ф = X v (3XeS) (3\yeS*) ф = vyX }, % - пустая, т.е. не содержащая символов, цепочка).

На символьном уровне (Sym) специфицируется алфавит ЯОЗ А с S, что определяет множество символьных форм задач Tsym.А*. Символьная интерпретация Isym есть функция вида Isym : Th —» (Т5>та u Dsym), где Dsym - множество типов :имвольных ошибок. Содержанием символьной интерпретации является проверка истинности условия (V h е th € Th) he А.

На лексическом уровне (Lex) специфицируется словарь ЯОЗ V, что определяет множество лексических форм задач T|CX=V*. Лексическая интерпретация Iiex: Tsym-> (Т,сх u Dicx), где Diex- множество типов лексических ошибок, состоит в структурировании цепочек символов в цепочки слов, ее математической основой является теория конечных автоматов.

В работе предложен менее трудоемкий и более надежный, чем известные, метод спецификации символьных и лексических аспектов предметно-ориентированных языков, основанный на использовании информации, содержащейся в спецификации синтаксиса, а именно множества используемых классов слов (идентификаторов, чисел, записываемых в том или ином формате, пунктуационных и математических символов и т.д.).

На синтаксическом уровне (Syn) специфицируется множество систем синтаксических составляющих описаний задач при помощи грамматики непосредственных составляющих (ГНС), представляющей собой триаду (V, ->, G), где V -словарь, —»-бинарное отношение в V, удовлетворяющее ряду определенных условий, и G - начальный символ. Синтаксическая интерпретация имеет, вид ISyn : Tiex -> (Т^ и Djyn), где TSyn - множество синтаксических форм задач, Dsyn -множество типов синтаксических ошибок.

Синтаксический анализ проводится оригинальным методом, принадлежащим классу левосторонних нисходящих с ограниченными возвратами методов и отличающимся от известных тем, что в его основе лежит единственная рекурсивная процедура, обрабатывающая все нетерминалы, а также итеративные, факультативные и альтернативные структуры.

Семантический аспект (Sem) языка, охватывающий вопросы формирования и контроля отношений между значениями слов языка, специфицируется путем связывания с синтаксическими составляющими, имеющими самостоятельное смысловое значение, предикатов. Наделенная таким предикатом составляющая образует семантическую составляющую. Значение "истина" предиката определяет множество допустимых значений для входящих в него терминалов, нетерминалов, факультативных, итеративных и альтернативных элементов.

Семантическая интерпретация 1кт имеет вид Isem: Tsyn -> (Tscmu 05ст), тде Т5Ш1 - множество возможных семантических форм задачи, Dscm - множество типов семантических ошибок.

Информационный уровень (Inf) языка охватывает вопросы представления объектов предметной области и отношений между ними в памяти автоматизированной системы. Таким образом, спецификация этого уровня есть спецификация представления. В работе применяется объектно-ориентированный метод спецификаций; как наиболее адекватный принципу предметно-ориентированного создания языков, определяются функциональные возможности средства спецификации: способность вводить реляционные, сетевые и иерархические модели данных. Элементы описания задачи, имеющие то или иное выражение на этом уровне,-образуют иерархию информационных составляющих.

Информационная интерпретация имеет вид W: Tsem —> (Tjnf u Dinf), где Iinf-символ данной интерпретации, Tinf - множество возможных информационных форм задач, Dmf - множество типов информационных ошибок.

Isym> Ifcx, Isyn, Iseni, linf являются частными интерпретациями, ибо обрабатывают отдельные аспекты описаний предметных задач. Их последовательное осуществ-

- и -

ление приводит к полной интерпретации, решающей задачу анализа ЛОЗ и синтеза соответствующего ИОЗ.

Расслоение свойств ЯОЗ не только позволяет эффективно специфицировать язык, но и разработать новые методы автоматизированного создания, преобразования и контроля описаний задач: элементы каждого из уровней (символы, слова, синтаксические, семантические и информационные составляющие) становятся объектами со специфицированными свойствами. Реализация этих методов, существенно сокращающих трудозатраты пользователя АСНИ, должна основываться на том, что описания задач во всякий момент времени имеют внутреннюю форму определенного типа. Такая форма содержит, во-первых, информацию о структуре и свойствах описания задачи, соответствующую достигнутому лингвистическим процессором уровню ее интерпретации, и, во-вторых, сведения о ее лингвистическом выражении. Уровни интерпретации характеризуются классами выявляемых ошибок (Е) и классами манипуляций с элементами (М), причем каждый более высокий уровень развивает и дополняет предшественника: Eh cz Егутп С- Е]сх с Esyn с Escm с E;nf Mh с Mbym С M,ex <= Msyn С Mscm с Minf

Изменения формы описаний задач связаны с применением IIex, Isyn, Iscm, Iinf как самостоятельных процедур, а не в составе полной интерпретации.

Такой формализм обобщает известные методы контроля и преобразования ЛОЗ и ИОЗ (языково-независимые, символьно-, лексически-, синтаксически-, семантически- и информационно-ориентированные редакторы) и создает основу для универсализации и эффективной программной реализации лингвистических процессоров.

Исключение из Tj„f сведений о лингвистическом выражении задачи, осуществляемое процедурой Ii, создает ИОЗ «в чистом виде» Tj, который и передается ЛП другим подсистемам автоматизированной системы.

На приведенной схеме интерпретации описаний задач (рис. 1) выделены: пользователь как источник команд (теМ= МьиМ^т^М^иМ^иМзет^Мад); исходные (t| е ТО, внутренние (th е Th, tsym е Tsym, t]ex е Т)сх, t^ е TS7n, ^ е Ткт, tjnf е Tinf) и выходные (tj е ТО множества; выходные сообщения системы (d е D = DhuDsymvjD|exuDs>,nuDscmuDinf); частные интерпретации (Isym, Ilcx, Isyn, Isem, Iinf). Шесть альтернативных дуг, исходящих из узла ti е Ть соответствуют различным уровням интерпретации предметной задачи лингвистическим процессором.

С целью повышения эффективности процесса анализа изменений, вносимых в описания задач, разработаны методы и алгоритмы фрагментарной интерпрета-

ции на каждом из уровней, отличающиеся от известных тем, что обрабатывают необходимую и достаточную часть описания. Наиболее сложным в этой области является контроль над информационным редактированием. Предлагаемое в диссертации решение состоит в том, что спецификация ЯОЗ должна включать комплекс информационных методов, каждый из которых связан с определенным информационным классом и контролирует допустимость изменения соответствующих ему объектов задачи. Такой подход существенно сокращает объем обрабатываемых ЛП данных и позволяет в конечном итоге осуществлять интерактивное создание необходимых ИОЗ.

Схема интерпретации описаний задач

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена разработанной системе автоматизированного построения предметно-ориентированных лингвистических процессоров (САП ЛП). Глава содержит описание входного языка САП ЛП; описание структур данных, специфицирующих ЯОЗ и задачи на разных уровнях; описание структуры и алгоритмов функционирования ЛП; описание структуры и алгоритмов функционирования САП ЛП.

Входной язык САП ЛП (метаязык по отношению к ЯОЗ) реализует определенные во второй главе методы спецификации предметно-зависимых свойств ЯОЗ. Спецификация на этом языке включает 4 компоненты: гралшатику, определяющую синтаксические и (косвенно) символьные и лексические свойства, а также семантические составляющие; комплекс семантических методов, осуществляющих проверку истинности предикатов; спецификацию представления информационных классов; комплекс информационных методов, контролирующих редактирование информационных форм задач.

Нотация записи грамматики близка к расширенному формализму Бэкуса-Наура и содержит средства определения альтернативных, факультативных, итеративных элементов, а также множество предопределенных синтаксических терминальных символов (синтермов).

Семантические методы описываются процедурно на произвольном языке программирования, поддерживаемом вычислительной системой, и обмениваются информацией с ядром ЛП по определенному протоколу.

Спецификация представления записывается в разработанной нотации, позволяющей конструировать из предопределенных элементарных типов данных классы объектов предметной области. Основой процесса автоматического создания ИОЗ по ЛОЗ является отношение эквивалентности между синтаксическими и информационными составляющими, определяемое совпадением их имен. Интерпретация этого отношения состоит в просмотре семантически корректной синтаксической формы предметной задачи, создании соответствующих информационных составляющих и присвоении им значений синтаксических составляющих в машинной форме.

Правила формулирования и использования информационных методов аналогичны правилам формулирования и использования семантических методов.

На схеме построения и функционирования предметно-ориентированных лингвистических процессоров (рис. 2) выделены следующие основные компоненты.

Первая - это спецификация ЯОЗ, выполненная на языке и по правилам САП ЛП. Вторая - спецификация ЯОЗ во внутренней форме, оптимальной для автоматического использования в процессе функционирования ЛП; при этом грамматика и спецификация представления выражены декларативно, семантические и информационные методы - процедурно. Третью компоненту образуют универсальные модули ЛП, такие как: монитор задач, обеспечивающий создание, представление исследователю, сохранение описаний предметных задач; монитор режимов, обеспечивающий изменение уровня интерпретации конкретного описания;

группа модулей, реализующих режимы. Четвертая выделенная компонента иллюстрирует процесс создания описаний задач, сопровождающийся изменением тиш их внутренней формы, алгоритмов контроля и автоматического преобразования.

Рис. 2.

Ф1 есть фаза контроля корректности и создания необходимой внутренне! формы спецификации ЯОЗ, реализуемая САП ЛП. Ф2 есть фаза автоматической использования спецификации универсальными компонентами лингвистическоп процессора.

Разработанная САП ЛП предоставляет более развитые средства автоматизи рованного построения предметно-ориентированных лингвистических процессо ров, чем известные системы. При решении сопоставимых задач метаязык САГ

ЛП обладает более высоким концептуальным уровнем, лаконичностью (в 2...4 раза), следовательно, и надежностью.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена описанию выполненных с использованием разработанных методов и средств прикладных работ.

С помощью САП ЛП построен лингвистический процессор системы имитационного моделирования программно-аппаратных комплексов реального времени, предназначенной для исследования и эскизного проектирования сложных систем управления и распределения ресурсов. ЛП обеспечивает употребление используемого в системе ЯОЗ, представляющего собой алгоритмический язык высокого уровня с развитыми средствами спецификации процессов дискретно-событийного взаимодействия и потребления ресурсов.

С помощью САП ЛП построен лингвистический процессор компьютерной технологии исследования информационных сетей. Технология в целом позволяет определять статистические характеристики загрузки станций, каналов, направлений сетей и вырабатывать рекомендации по их рациональной реконфигурации. ЯОЗ технологии позволяет на предметном декларативном уровне описывать информационные сети: топологию, способ доставки информации, правила маршрутизации и коммутации, статистические характеристики трафика.

Уровень предметной ориентации разработанных языков описания программно-аппаратных комплексов и информационных сетей оценивается величиной 3...5, если в качестве базового языка моделирования рассматривать универсальные алгоритмические языки. Это является одним из главных факторов обеспечения практической ценности данных автоматизированных систем исследования.

На основе разработанных методов и средств спецификации ЯОЗ и интерпретации описаний задач создана система конструирования трансляторов предметно-ориентированных языков, имеющая как прикладное, так и учебное значение. Проведенные сравнения используемого системой метаязыка с метаязыком одной из распространенных систем автоматизированного построения трансляторов Ьех&Уасс показали большую концептуальность, лаконичность (в 1.5...2 раза), а, следовательно, и надежность первого. Возможности разработанной системы в области визуализации, пошагового осуществления и подробного комментирования процессов лексического, синтаксического и семантического анализа описаний задач аналогов не имеют.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ сформулированы основные выводы, перечислены полученные в работе результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Осуществлена систематизация предметно-ориентированных интеллекту альных интерфейсов пользователей АСНИ, методов и средств их спецификации 1 реализации.

2. Построена математическая модель предметно-ориентированных ЯОЗ.

3. Разработаны методы и средства спецификации предметно-обусловленньЕ свойств языков описания задач.

4. Разработаны универсальные структура и алгоритмы функционировали; ЛП, обеспечивающие эффективное употребление ЯОЗ.

5. Разработаны алгоритмы автоматического построения ЛП по заданны» спецификацям ЯОЗ.

6. Создана система автоматизированного построения предметно ориентированных лингвистических процессоров, реализующая разработанньп методы и алгоритмы

1. С использованием разработанных методов и средств построены ЛП для не скольких предметно-ориентированных АСНИ, создана система построена трансляторов формальных языков. Системы применяются как в научной, деятель ности, так и при подготовке специалистов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. Конструирование предметно-ориентиро ванных языков моделирования для компьютерных исследований сложных систер / Повышение эффективности средств обработки информации на базе математи ческого и машинного моделирования // Материалы 1У-ой Всероссийской кон<| Тамбов. - 1995. - с. 262-263.

2. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. СИМПАК - технология двойного примене ния / Научно-исследовательские разработки и высокие технологии двойноп применения // Материалы 1-ой Поволжской научно-технической конф. Самара. 1995.-с.104-105.

3. Кораблин М. А., Симонова Е. В., Мажаров Л. Г. / Конструирование лин гвистической составляющей компьютерной технологии исследования информа ционных сетей / Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и ка чества приборов, устройств и систем // Сборник докладов междунар. научно-те? конф.Пенза.-1996.-с. 19-22.

4. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. Конструирование профессиональны предметно-ориентированных языков / Информационные системы и технологии * Сборник научных трудов, посвященный 25-летию кафедры информационны

;истем и технологий. Самара. - 1996. - с. 84-89.

5. Кораблин М. А., Мажаров J1. Г. Автоматизация разработки языково-эриентировапных редакторов / Математика. Компьютер. Образование // Труды 31-ей Международной конференции. Дубна. - 1996. - с. 177-182

6. Кораблин М. А., Симонова Е. В., Мажаров JI. Г. Компьютерная технология 1селедования динамических систем управления и распределения ресурсов / Ин-кенерно-физические проблемы авиационной и космической техники // Тез. док-вдов междунар. научно-технической конф. Егорьевск. - 1995. - с. 130-131.

7. Korablin М. A., Mazharov L. G. Computer-aided design of object oriented anguages translator / Интерактивные системы: проблемы человеко-:омпыотерного взаимодействия // Тез. докладов международной научно-тех. :онф. Ульяновск. - 1995. - с. 44-45.

8. Кораблин М. А., Мажаров JI. Г. Система практического изучения фор-1альных языков / Перспективные информационные технологии в научных иссле-ованиях, проектировании и обучении // Тез. докладов научно-тех. конф. -:амара.-1995.-с. 100-102.

9. Кораблин М. А., Мажаров JI. Г. Разработка лингвистического обеспечения нформационных технологий / Математика, компьютер, образование // Тез. Ш-ей Международной конф. Дубна. - 1996. - с. 63.

10. Кораблин М. А., Мажаров JI. Г. Дискретно-событийное моделирование истем управления / Математическое моделирование физико-механических провесов // Тез. докладов Всероссийской конф. молодых ученых и студентов. -[ермь.-1996.-е. 107-108.

11. Кораблин М. А., Мажаров JI. Г. Конструирование языков человеко-омпьютерного взаимодействия / Автоматизированные информационные систе-ы при строительстве и эксплуатации зданий, сооружений и объектов жизне-беспечения // Тез. докладов научно-технической конф. Самара. - 1996. - с. 49.

12. Мажаров JI. Г. Автоматизация разработки предметно-ориентированных эансляторов / Королевские чтения // Тез. докладов Всероссийской студенческой аучной конф. Самара. - 1995. - с. 140.

13. Кораблин М. А., Мажаров JI. Г. Учебная система макетирования фор-альных языков / Интенсивные технологии обучения в подготовке специалистов Тез. докладов научно-методической конф. Самара. - 1996. - с. 86.

14. Кораблин М. А., Мажаров JL Г. Компьютерное обеспечение курса Эсновы построения трансляторов" / Формы и' методы организации учебного роцесса в современных условиях // Тез. докладов научно-методической конф.

Самара. - 1996. - с. 56-57.

15. Мажаров Л. Г. Пошаговые лексический и синтаксический анализаторы / Гагаринские чтения // Тез. докладов ХХП-ой молодежной научной конф. -М.-1996.-с.111-112.

16. Мажаров Л. Г. Программные элементы системы описания задач исследования / Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления // Тез. докладов Всероссийской научной конф. студентов и аспирантов. Таганрог. -

1996. - с. 78-79.

17. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. Учебно-исследовательская система «Грамматика» / Интеллектуальные информационные системы // Материалы выставки при международной научно-тех. конф. Ульяновск. - 1995. - с. 4.

18. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. Супертранслятор предметно-ориентированных языков / Интеллектуальные информационные системы // Материалы выставки при международной научно-тех. конф. Ульяновск. - 1995. - с. 5.

19. Кораблин М. А., Симонова Е. В., Мажаров Л. Г. Имитационная технология исследования систем управления и распределения ресурсов / Информационные технологии в моделировании и управлении // Международная научно-тех. конф. С.-Петербург. - 1996. - с. 53-55.

20. Мажаров Л. Г. Автоматизация построения интерпретаторов семантического аспекта языков описания задач / Математика, компьютер, образование // Тез. IV-ой Международной конф. Пущино. - 1997. - с. 85.

21. Кораблин М. А., Симонова Е. В., Шамашов М. А., Нестеров А. В., Михее-ва Т. И., Сорокин Д. В., Мажаров Л. Г. Программно-аппаратные средства для обучения информационным технологиям в области разработки АСНИ. Книга 2. Реализация имитационной среды для исследования сложных систем с ресурсными ограничениями. Тема 09В-Б007-14. Комитет по высшей школе при министерстве науки, высшей школы и технической политики РФ. Руководитель темы Прохоров С. А. Самара. - 1992. - 37 с.

22. Кораблин М. А., Мажаров Л. Г. Разработка универсальных средств син-таксически-управляемого редактирования информационного образа задачи. Темг 17г-Б015-050. Государственный комитет РФ по высшему образованию. - Самара - 1995. - 30 с.

23. Учебно-исследовательская система конструирования формальных языкое «Грамматика»: Метод, указания к выполнению лабораторных работ // Кораблин М. А., Шамашов М. А., Симонова Е. В., Мажаров Л. Г. Самара: СГАУ. •

1997.-31 с.