Розробка загальної методології вирішення проблем комп"ютерної переробки інформації на основі теоретико-категорних представлень, алгебраїчних теорій. Розв"язання проблем, що виникають при перетворенні інформації, представленої за допомогою формальних мов.
Аннотация к работе
Але беручи до уваги можливості компютерної техніки, виник ряд проблем, повязаних, по-перше, з необхідністю формалізації структури та подання мов спілкування з компютером, і, по-друге, розробкою засобів для завдання процесів переходу від одних мов до інших, засобів, які отримали назву мовних перетворювачів. А сам напрямок цих досліджень буде залишатися актуальним до того часу, доки людство буде використовувати компютери, існуючі у сучасних вигляді та формі, які використовують сучасну структуру та логіку роботи. Над розробкою теорії і практики використання формальних мов, автоматів та перетворювачів плідно працювали видатні українські учені Глушков В.М., Летичевський О.А., Капітонова Ю.В., Ющенко К.Л., Редько В.Н., Анісімов А.В, Вельбицький І.В., Лісовик Л.П., результати яких склали велику частину сучасної інформатики. Із численних напрямків досліджень, повязаних з методологією розробки забезпечення обчислювальних машин і систем, виділимо питання, повязані з алгебраїчними, теоретико-категорними методами дослідження формальних мов і мовних перетворювачів, а також застосуванням категорних схем до проблем моделювання компютерних систем, в яких також можуть використовуватися мовні подання. Окремі результати були одержані при розробці тем, що виконувалися за завданням ГКНТ СРСР і Держплану СРСР: Проблема 0.80.21, тема 04.07 "Розробити і запровадити в експлуатацію систему автоматизованого проектування АСУ (номер державної реєстрації 81085935) і проблеми 0.80.02 "Створити і запровадити в практику проектних організацій систему автоматизованого проектування і тиражування АСУ ..."(номер державної реєстрації 80059902), а також при розробці Республіканської автоматизованої системи РАС УРСР.У першому розділі "Основні конструкції формальних мовних схем" представлено аналітичний огляд стану проблем і досліджень за темою дисертації та обгрунтована необхідність попереднього вирішення декількох груп проблем, необхідних для ефективного використання запропонованих категорних представлень для класу задач, повязаних з формальними мовами. Над цією підмножиною визначається категорія EL(Ц), обєкти якої - слова мови L, а морфізми визначаються за допомогою операцій, які належать заданій множині Ц. Синтаксична структура мови L задається за допомогою синтаксичного функтора з категорії EL(Ц) в категорію типів (S-функтор). Для граматики G існує вузьке сімейство EL(Ц), категорія типів та S-функтор FS з EL(Ц) в категорії типів такі, що задана S-функтором FS мова LT збігається з мовою L(G). З використанням категорії EL(Ц) та довільної семантичної категорії за допомогою семантичного функтора (С-функтор) з категорії EL(Ц)в семантичну категорію SM визначається семантика мови LT.Виникає проблема: як побудувати для пари мов відповідний перетворювач, який слова однієї мови перетворює в слова іншої. Доведено, що для кожного скінченного перетворювача Р, який відображає кожне слово х з множини слів UA у слово у з множини слів UB, існує скінченна перетворююча категорія, в якій з парою слів () поєднаний морфізм , що відображає обєкт в обєкт . Синтаксичний функтор задає структуру схеми, покладеної в основу створення визначеної мови, а семантичний функтор задає семантику її слів, визначаючи розбиття на класи слів: до одного класу належать слова, які мають однакову семантику. Таким чином, робота кожної М-системи виглядає як послідовність виконання її правил, внаслідок якої вона зчитує з вхідних стрічок задані слова, а на вихідних стрічках друкує інші слова, які розглядаються як переклад вхідних слів, виконаний М-системою. Побудовані алгоритми, котрі за граматикою такого виду синтезують перетворювач у вигляді М-системи, яка використовує одномагазинну память (ТСМ-граматика) та реалізує простий прямий переклад, і навпаки, по М-системі синтезують відповідну граматику.Сам процес побудови моделей - моделювання - це основний засіб дослідження та пізнання зовнішнього середовища, в якому розгортається діяльність людини в її різних формах та уявленнях. Тому важливими є методи, які повязують різні класи середовищ з тими моделями, що відповідають цим середовищам, методи, які дозволяють будувати самі моделі. Шкурба запропонував принцип модифікуючого моделювання [26-27], який полягає у послідовному перетворюванні вже існуючої, але не відповідаючої конкретним вимогам моделі системи в іншу модель, яка б відповідала цим вимогам. Глобальні принципи, визначаючи класи предметів та їх моделей в цілому, визначають особливості форм подання та видів перетворювань, характерних для цих класів і моделей. Одне з найбільш загальних представлень отримаємо розглядаючи класи предметів та їх моделей як деякі категорії, а перетворення між класами (моделями) - як морфізми в цих категоріях.Проблема відображення множин, конструкція яких задається за допомогою різних видів автоматів та граматик є, з одного боку, актуальною, оскільки формальні мови - один з основних способів спілкування людини та компютера, а, з іншого - надзвичайно складною, оскільки навіть у разі прос