Ви є тут

Автоматизация построения визуализаторов алгоритмов дискретной математики на основе автоматного подхода

Автор: 
Корнеев Георгий Александрович
Тип роботи: 
дис. канд. техн. наук
Рік: 
2006
Артикул:
563309
179 грн
Додати в кошик

Вміст

ОГЛАВЛЕНИЕ.
СПИСОК ТЕРМИНОВ.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АЛГОРИТМОВ ДИСКРЕТНОЙ
МАТЕМАТИКИ
1.1. Применение визуализаторов в учебном процессе
1.1.1. Варианты применения визуализаторов.
1.1.2. Требования к визуализаторам алгоритмов.
1.2. Обзор визуализаторов на примере алгоритмов сортировок
1.2.1. Подходы к визуализации алгоритмов сортировки.
1.2.2. Обзор визуализаторов алгоритмов сортировок.
1.2.3. Анализ визуализаторов алгоритмов сортировок
1.3. Обзор систем визуализации.
1.3.1. Развитие систем визуализации.
1.3.2. Классификация систем визуализации
1.3.3. Обзор общих систем визуализации
1.3.4. Обзор систем визуализации алгоритмов.
1.3.5. Анализ систем визуализации.
Выводы ПО ГЛАВЕ 1
ГЛАВА 2. ПРОЦЕСС ПОСТРОЕНИЯ ВИЗУАЛИЗАТОРОВ.
2.1. Структура визуализатора.
2.1.1. Варианты использования визуализатора.
2.1.2. Выделение основных частей визуализатора
2.2. Разработка визуализаторов.
2.2.1. Ручная разработки визуализаторов.
2.2.2. Автоматизация разработки визуализаторов
2.3. Модель данных визуализатора.
2.3.1. Требования к модели данных.
2.3.2. Подходы к построению модели данных
2.4. Логика визуализатора
2.4.1. Требования к логике визуализатора.
2.4.2. Подходы к реализации обратимого исполнения
2.4.3. Автоматный подход к построению логики визуализаторов
2.5. Язык ОПИСАНИЯ ВИЗУАЛИЗАТОРОВ
2.6. Задачи, решаемые в диссертационной работе.
Выводы ПО ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ПРОГРАММЫ К ПРИВЕДЕННОЙ ФОРМЕ
3.1. Построение модели данных
3.1.1. Этапы построения модели данных
3.1.2. Требования к исходной программе.
3.2. Построение модели данных по итеративной программе.
3.2.1. Создание модели данных
3.2.2. Модификация программы.
3.2.3. Упрощенная запись нотация.
3.2.4. Пример построения модели данных.
3.3. Построение модели данных по рекурсивной программе.
3.3.1. Построение модели данных
3.3.2. Модификация программы.
3.3.3. Пример выделения модели и модификации программы
3.3.4. Обращение правил именования.
3.4. Преобразование программы к приведенной форме
3.4.1. Типы операторов.
3.4.2. Оператор цикла с постусловием.
I 3.4.3. Оператор цикла со счетчиком1
3.4.4. Оператор продолжения цикла
3.4.5. Оператор выхода из цикла
3.4.6. Оператор возврата из процедуры
3.4.7. Оператор выбора
3.4.8. Порядок преобразования операторов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОГРАММЫ В СИСТЕМУ
ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ КОНЕЧНЫХ АВТОМАТОВ
4.1. Основные понятия
4.1.1. Исходная программа.
4.1.2. Фрагменты автоматов
4.2. Преобразование процедуры в автомат
4.2.1. Оператор присваивания
4.2.2. Последовательность операторов
4.2.3. Оператор вызова процедуры
4.2.4. Оператор ветвления.
4.2.5. Цикл с предусловием
4.2.6. Завершение построения автомата
4.2.7. Пример преобразования процедуры в автомат
4.3. Построение обратного автомата.
4.3.1. Обратные автоматы
4.3.2. Обращение операторов.
4.3.3. Обращение оператора присваивания.
4.3.4. Обращение последовательности операторов
4.3.5. Обращение оператора вызова.
4.3.6. Обращения операторов ветвления.
4.3.7. Обращение оператора цикла с предусловием.
4.3.8. Варианты построения обратного автомата.
4.3.9. Пример построения обратного автомата.
4.4. Процедуры и вызовы автоматов
4.4.1. Итеративные программы
4.4.2. Рекурсивные программы.
4.5. Формализация преобразования программы
4.5.1. Свойства автоматов.
4.5.2. Текстовая нотация
4.5.3. Преобразование оператора присваивания
4.5.4. Преобразование оператора ветвления.
4.5.5. Преобразование оператора цикла.
4.5.6. Преобразование оператора вызова процедуры.
4.5.7. Преобразование последовательностей операторов.
4.5.8. Преобразование процедуры
4.5.9. Завершение доказательства.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ЯЗЫК ОПИСАНИЯ ВИЗУАЛИЗАТОРОВ.
5.1. Структура языка.
5.2. Описание визуализируемого алгоритма
5.2.1. Описание алгоритма
5.2.2. Описание процедур
5.2.3. Описание операторов
5.2.4. Переменные.
5.2.5. Пример описания визуализируемого алгоритма.
5.3. Описание конфигурации визуализатора
5.3.1. Группы, свойства и сообщения
5.3.2. Таблицы стилей.
5.3.3. Элементы управления
Выводы по главе 5.
ГЛАВА 6. ВНЕДРЕНИЕ ПРЕДЛОЖЕННЫХ МЕТОДОВ
6.1. Система визуализации Уш
6.1.1. Структура визуализатора.
6.1.2. Статическая часть
6.1.3. Отладка описания визуализатора.
6.1.4. Процесс построения визуализатора.
6.2. Пример построения визуализатора
6.2.1. Постановка задачи и анализ литературы
6.2.2. Создание визуализируемой программы.
6.2.3. Проектирование визуализатора.
6.2.4. Построение описания визуализируемой программы
6.2.5. Реализация визуального представления.
6.2.6. Реализация элементов управления
6.2.7. Интеграция и отладка визуализатора.
6.2.8. Выводы.
6.3. Сравнение с существующими подходами
6.3.1. Сравнение проектов визуализаторов
6.3.2. Визуализаторы, построенные на основе Vii
6.3.3. Выполнение требований к визуализаторам.
6.4. Практическое использование результатов работы
Выводы по главе 6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Печатные издания на русском языке.
Печатные издания на английском языке
Ресурсы сети I.
Публикации
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Пример Xописания визуализатора.
Приложение 2. Исходный код визуализатора поиска максимума
СПИСОК ТЕРМИНОВ
Визуализаторы и системы визуализации
Визуализатор алгоритма визуализатор программа, отображающая на экране ход иили результаты выполнения алгоритма программы.
Визуализатор программы визуализатор, отображающий действия, осуществляемые при выполнении программы.
Визуализатор данных визуализатор, отображающий изменения в структурах данных, происходящих при выполнении алгоритма.
Система визуализации программный комплекс, позволяющий создавать и исполнять визуализаторы.
Система визуализации алгоритмов система визуализации, предназначенная для создания визуализаторов алгоритмов.
Система визуализации данных система визуализации алгоритмов, предназначенная для создания визуализаторов данных.
Система визуализации программ система визуализации алгоритмов, предназначенная для создания визуализаторов программ.
Интересное состояние управляющее состояние программы, отображаемое пользователю.
Состояние алгоритма вычислительное состояние алгоритма включает в себя значения всех переменных.
Части визуализатора
Визуальное представление часть визуализатора, определяющая, что и как будет отображаться пользователю на различных стадиях визуализации.
Интерфейс визуализатора часть визуализатора определяющая, каким образом остальные части визуализатора отображаются на экране и I взаимодействие пользователя с элементами управления.
Логика визуализатора часть визуализатора, обеспечивающая трассировку алгоритма и предоставляющая данные другим частям визуализатора для отображения их пользователю.
Модель данных часть визуализатора, хранящая значения переменных, используемых в программе, и предоставляющая к ним доступ другим частям визуализатора.
Набор комментариев часть визуализатора, определяющая какие комментарии будут отображаться пользователю в каждом интересном состоянии.
Проектная документация часть проекта визуализатора, содержащая информацию обо всех стадиях разработки визуализатора и описывающая получившийся продукт.
Элементы управления часть визуализатора, при помощи которой пользователь управляет визуализатором.
Программы
Итеративная программа программа без рекурсии.
Рекурсивная программа программа, использующая рекурсию.
Приведенная форма программы программа, записанная в форме, содержащей только операторы присваивания, блочные, цикла с предусловием, ветвления и вызова процедур.
Приведение программы преобразование программы в приведенную
Явная рекурсия рекурсивная процедура непосредственно содержит вызов самой себя.
Косвенная рекурсия рекурсивная процедура может осуществлять вызов самой себя посредством других процедур.
Построение модели данных создание модели данных по программе и модификация программы к виду, использующему модель данных.
Автоматы
Управляющее состояние состояние, управляющего автомата непосредственно влияет на выполняемые переходы.
Вычислительное состояние состояние управляемого объекта влияет на исполняемые переходы только косвенно.
Прямой автомат автомат, осуществляющий трассировку программы в прямом направлении.
Обратный автомат автомат, осуществляющий трассировку программы в обратном направлении.
Пара автоматов прямой и обратный автоматы, построенные по одной процедуре и имеющие общие состояния.
Фрагмент автомата набор состояний и переходов, при этом начальные иили конечные состояния переходов могут быть не определены.
Вход фрагмента автомата переход, у которого не определено начальное состояние.
Выход фрагмента автомата переход, у которого не определено конечное состояние.
Замыкание объединение входа фрагмента автомата с выходом другого фрагмента автомата в один переход.
Прочие термины
Визуализируемая программа конкретная реализация алгоритма, на основе которой строится визуализатор.
Визуализируемый алгоритм алгоритм, который поясняет визуализатор.
Описание визуализатора запись информации о визуализаторе для последующей автоматизированной обработки.
Описание визуализируемой программы запись визуализируемой программы для последующей автоматизированной обработки.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность