Cтраница 4
К системе проектирования сложных систем также необходим системный комплексный подход с учетом основных особенностей критериев эффективности и структурных отличий, характерных для сложных систем. Сложные автоматизированные системы проектирования алгоритмов и программ могут превосходить по сложности создаваемые с их помощью алгоритмы и программы управляющих ЦВМ. Однако возможность широкого применения систем проектирования для многочисленных различных управляющих алгоритмов делает рентабельной разработку автоматизированных систем проектирования алгоритмов и программ. [46]
Книга состоит из 12 глав. Глава 1 носит вводный характер и отражает состояние вопроса и точку зрения авторов на математические проблемы в проектировании. Методы оптимизации - методы математического программирования - можно разделить в соответствии с природой экстремальных задач на дискретные и непрерывные. Проектирование схем укладывается, главным образом, в модели дискретного программирования. Проектирование алгоритмов сводится обычно к задачам непрерывного математического программирования. Организация проектирования требует как методов дискретной оптимизации, так и методов решения непрерывных экстремальных задач. [47]
Язык схем алгоритмов - графический язык, поэтому символы, применяемые в нем, имеют определенное геометрическое начертание. В языке схемы алгоритмов применяются три основных символа для обозначения начальной, конечной, операторных и логических ( условных) вершин. Два дополнительных символа могут быть использованы для указания связи между прерванными линиями внутри одного листа или между разными листами. Любой алгоритм должен начинаться и заканчиваться символами начальной и конечной вершин. Начальная вершина имеет только одну выходящую линию, а конечная - только входящие линии. На первом этапе проектирования алгоритма выполнения операции используют содержательные схемы алгоритма, когда внутри операторных вершин записывается содержательное обозначение микроопераций в виде оператора присваивания или совокупности таких операторов ( см. гл. [48]
Формирование в той или иной области знания понятий, облегчающих решение на машинах возникающих в ней задач, относится, конечно, к самой этой области, а не к программированию. Этим должны заниматься, как правило, специалисты в этой области. Важно, однако, чтобы эти специалисты хорошо знали возможности и особенности машин, их сильные и слабые стороны, знали не только на уровне понятий, вошедших в такие языки, как Алгол, но и значительно глубже. Нельзя сознательно овладеть Алголом или иным языком программирования, не зная, на базе каких понятий возникли и развивались эти языки, не представляя себе, во что превращаются программы, написанные на этих языках, после трансляции. В еще большей степени это относится к пользованию другими элементами математического обеспечения ЭВМ. Наоборот, хорошее владение основными понятиями программирования позволяет вести проектирование алгоритмов систематично и целеустремленно, последовательно продвигаясь от общей постановки задачи через серию промежуточных этапов к такому уровню частных задач, что способ их решения на машине становится очевидным. [49]
Формирование в той или иной области знания понятий, облегчающих решение на машинах возникающих в ней задач, относится, конечно, к самой этой области, а не к программированию. Этим должны заниматься, как правило, специалисты в этой области. Важно, однако, чтобы эти специалисты хорошо знали возможности и особенности машин, их сильные и слабые стороны, знали не только на уровне понятий, вошедших в такие языки, как АЛГОЛ, но и значительно глубже. Нельзя сознательно овладеть АЛГОЛом или иным языком программирования, не зная, на базе каких понятий возникли и развивались эти языки, не представляя себе, во что превращаются программы, написанные на этих языках, после трансляции. В еще большей степени это относится к пользованию другими элементами математического обеспечения ЭВМ. Наоборот, хорошее владение основными понятиями программирования позволяет вести проектирование алгоритмов систематично и целеустремленно, последовательно продвигаясь от общей постановки задачи через серию промежуточных этапов к такому уровню частных задач, что способ их решения на машине становится очевидным. [50]
Эти задачи в той или иной степени должны решаться в любых управляющих алгоритмах и слабо связаны с функциональным назначением управляющей системы. Поэтому методы их решения могут рассматриваться достаточно автономно от конкретного целевого назначения системы. Алгоритмы, обеспечивающие решение перечисленных задач, в целом образуют систему организации с ч е - т а или операционную систему данной ЦВМ, также систему функционального кон-роля. Они позволяют применять однотипные ЦВМ различных целевых функций, модифицируя только Алгоритмы решения функциональных задач. Технология разработки управляющих алгоритмов в значительной степени определяется их сложностью, которая в первом приближении может быть выражена количеством команд в программе или числом операций, выполняемых в одном цикле решения. Особенно острой проблема технологии становится в тех случаях, когда объем программы исчисляется десятками и сотнями тысяч команд. Длительность и трудоемкость проектирования алгоритмов и программ такого объема приближается к длительности и трудоемкости разработай сложных комплексов аппаратуры и может оказаться определяющей для сроков проектирования всей управляющей системы. В этом случае качество и степень автоматизации технологии проектирования алгоритмов определяет длительность их разработки, а в конечном итоге и качество алгоритмов. [51]