Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Интенсивность развития и широкое использование вычислительной техники предусматривает совершенствование в области как технической оснащенности, так и языков программирования. Применение ЭВМ в той или иной сфере человеческой деятельности предполагает наличие соответствующих средств описания и общения в предметной области. Во многих исследуемых областях используется математический аппарат, требующий проведения весьма трудоемких и громоздких аналитических преобразований САП), например, таких как, дифференцирование, интегрирование, раскрытие скобок, упрощение и тому подобные, над математическими вираженнями. В связи с этим , в настоящее время интенсивно развиваются средства, позволяющие в той или иной степени удобства пользователя описывать и проводить АП. В качестве базовых направлений развития таких средств можно выделить следующие:
аппаратные средства реализации (встроенные модели в ЭВМ или специальные ЭВМ );
создание специальных языков программирования и всего комплекса программного обеспечения;
расширение языка программирования средствами АП.
Требования, предъявляемые к подобного рода системам, можно сформулировать следующим образом:
средства описания АП должны быть как можно более близки к обшеупотребительным формам;
система АП, являясь составной частью программного обеспечения, должна занимать как можно меньше оперативной памяти;
затраты времени выполнения операций АП должны быть приемлемыми.
Исходное, и особенно промежуточное, выражение поіюй бывают весьма большого размера, и з частности это относится к задачам механики деформируемого твердого тела (МДТТ). В данном случае необходимы средства позеоляюідкє описывать и проводить АП над громоздкими выражениями. При построении исходных выражений фигурируют ряд операції?. АП последовательность выполнения которых необходимо контролировать. Как следствие из данного факта, необходимо вводить специальные операции в исходное выражение
и операторы, позволяющие управлять процессом преобразования. При этом, условие выполнения АП является наличие специальноя операции в выражении и оператора в программе. ДанныЯ подход также существенно упрощает распараллеливание операция АП.
Создание системы, включающей как можно болывия круг наиболее употребительных операций АП и в то же время позволяодеЯ выполнять АП с преемлемоя скоростью вычисления при меньших затратах оперативной памяти является проблемой весьма актуальноя, с точки зрения перспектив применения ЭВМ в научных иследиваниях.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в создании языка, ориентированного на решение задач МДТТ аналитическими и численно-аналитическими методами и обладающего свойствами:
обеспечения полноты средств записи исходных выражения;
синтаксического анализа исходного выражения и выполнения АП;
параллельного выполнения операция АП;
распознование функциональных свойств аналитически заданных обьекгов в диалоговом режиме, а также исследование возможности расширения программного обеспечения ЕС ЭВМ системоя АП и его реализация.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Предлагаемая система организована по методу расширения языков программирования; в качестве базового языка принят язык ПЛ/i, а встроенного - язык ОСИАЛ (обработка символьноЯ информации в алгоритмизации).
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан язык ОСИАЛ ориентированный на выполнение АП. В язык помимо основных операция АП введены операции варьирования, интегрирования и оператор ИНТЕГРИРОВАТЬ (интегрирование по частям по формуле Гамильтона - Остраградско-го). Показана возможность параллельного выполнения операция АП и введения вспомогательноя программы в процессе выполнения основной. Предложены и реализованы алгоритмы произвольноточной арифметики с учетом архитектурных оссбенностея ЕС ЭВМ. Реализован язык ОСИАЛ как расширение языков. МЛ и БЭЙСИК. Проанализированы концепции связи данных встроенного и базового языков.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Данная работа является составной частью научных исследования, проводимых на кафедре математического обеспечения ЭВМ ТашГУ им.
В.И.Ленина, по теме: "Программное обеспечение решения прикладных задач" СГР N 81000282). Разработанные языковые и программные средства позволяют автоматизировать творческий труд пользователя ЭВМ при исследовании сложных процессов, допускающих математическое описание. Разработанная система ПЛ-ОСИАЛ депонирована в ФАП АН Уэ ССР N 299 от 16.03.87 Г., И в ГОСФАП СССР ТР N 50880000966, принята в эксплуатацию в УзНПО "Кибернетика" АН УзССР, использовалась при реализации обучающей системы по элементарной математике выполненной по заказу совместного Советско -Болгарского предприятия "ВАРИАНТ" и используется в учебном процессе на кафедре МО ЭВМ Таш ГУ им.В.И.Ленина.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы докладывались на: V Вс, семинаре " Диалоговые проблемно-ориентированные комплексы" (Киев,1981); городском семинаре УзНПО "Кибернетика" АН УзССР ( Ташкент, 1982 ); семинаре кафедры АСВК МГУ им .М.В.Ломоносова (Москва.1980); научном семинаре ОЯФ физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова СМосква.1983); семинарах кафедры математического обеспечения ЭВМ ТашГУ им.В.И. ЛенинаСТашкент, 1980-1991); научной конференции аспирантов и молодых ученых ТашГУ им.В.И.ЛенинаСТашкент,1983); V111 Вс. семинаре по комплексам программ математической физики СТашкент, 1983); Вс. конференции по системам аналитических преобразований в механикиСГорький.1984); Международном совещании по аналитическим вычислениям на ЭВМ и по их применению .в теоритической физикеСДубна,1985); VI Вс. сьезде по теоритической и прикладной механике СТашкент.1985); Вс. школе " Системы аналитических вычислений и их приложения в механике " (Москза.1987); Вс. семинаре "Системы аналитических вычислений-(методы компьютерной алгебры в механике деформируемого твердого тела)" СКиев,1988); Вс. семинаре "Математическое обеспечение й применение малых ЭВМ"(Киев,1988); Вс. семинаре " Системы аналитических вычислений и их применение в механике"Шхква, 1989), объединенном семинаре кафедры вычислительной математики НГУ им. Ленинского Комсомола, ИСИ СО АНСССР и Новосибирского филиала ИТМ и ВТ (Новосибирск.1990).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме данной работы опубликовано 15 научных статей.
СТРУКТУРА И ОБЬЕМ РАБОТЫ. Работа состоит из введения, трех
- б -
глав, заключения, списка использованной литературы С 76 наименования ) и Б приложений. Работа изложена на 159 листах машинописного текстаС основной текст занимает 117 стр.).
