Содержание
Основы формальной визуализации
Формальная технология визуализации представляет собой т.н. исчисление икон, т.е. процедуру вывода любой дракон-схемы из заданной исходной формы (выбранной заготовки) применением точных правил вывода из конечного набора с использованием конечных алфавита и словаря; известным примером текстового исчисления служит алгебра логики.
Шампур-метод есть разновидность структурного программирования, полностью формализованная в отличие от известных методов (см. /1, Гл.16/) и более наглядная за счет эргономизированного графического представления алгоритмов.
Формализация основана на следующем. Кроме икон, в дракон-схеме выделяются и особые вершины - точки ввода (валентные).
Точка ввода – это место разрешенного добавления нового оператора; при этом она считается нейтральной, если в нее возможен, но не обязателен ввод оператора и критической, если ввод оператора обязателен.
Критические точки ввода определены для всех макроикон, содержащих развилки и циклы. Дракон-схема не закончена, пока в ней есть хотя бы одна критическая точка ввода. В законченной схеме может содержаться любое число нейтральных точек ввода; при исполнении визуала они игнорируются (не влекут за собой действий).
Некоторые иконы (макроиконы) служат основой образования особых формальных объектов ДРАКОНа – атомов; будем называть их атомарными.
Атом – это визуальный оператор, дополненный двумя нейтральными точками ввода – до входа и после выхода.
Простой атом – объект, в основе которого лежит атомарная икона. Простой атом на основе иконы Комментарий образует собой особое подмножество комментариев; остальные простые атомы образуют другое подмножество – функциональных атомов.
Составной атом - объект на основе атомарной макроиконы, которая дополнена одним и более атомами на месте имеющихся критических точек ввода. Эти атомы также делятся на подмножества; если критические точки не заполнены, то составной атом считается пустым, иначе непустым. Как правило, непустой составной атом выводится из соответствующего пустого добавлением простого атома в одну или более критических точек.
Матрёшка – разновидность составного атома, в которой пустые и непустые атомы вложены друг в друга; также как атом, бывает пустой или непустой.
Отдельные иконы не являются шампур-блоками; будем называть их неатомарными. Они также м.б. подразделены следующим образом: икона Период, имеющая вход и выход на одной горизонтали, образует собой особое подмножество проходных блоков; остальные иконы, имеющие один выход сбоку, образуют другое подмножество – т.н. боковиков. Все они участвуют в образовании атомов, минуя точки ввода. Этим случаям в исчислении икон также даны формальные определения (случаи присоединения боковика Формальные параметры к атомарной иконе, боковика Синхронизатор к ряду атомарных макроикон и один непустой атом с проходным блоком, не выводимый из пустого путем добавления простого атома и потому включенный в число аксиом техноязыка).
Для введенных таким образом объектов можно определить строго формальные операции соединения и преобразования (правила вывода), обеспечивающие получение правильной дракон-схемы, что и сделано в /2, гл.15/ в виде части набора тезисов. Множества правил для вывода теорем-примитивов (из заготовки-примитива) и теорем-силуэтов (из заготовки-силуэта) частично различны. Общие правила вывода: ввод атома, добавление варианта, пересадка лианы, боковое присоединение; дополнительно для примитивов определено удаление конца примитива, а для силуэтов – добавление ветки, заземление лианы, удаление последней ветки, дополнительный вход.
Отметим, что при построении дракон-схем по правилам шампур-метода достаточно пользоваться ограниченным подалфавитом, содержащим 18 икон и макроикон из общего числа 45; остальные получаются путем вывода из элементов подалфавита, как и дракон-схемы.
Формальные основы ДРАКОНа можно визуализировать, используя метод КогниСтиль-2 (см. диофильм далее).
Визуализация формальных основ техноязыка (в 3-х кадрах)
Визуализация формальных основ техноязыка (в 3-х кадрах)
Визуализация формальных основ техноязыка (в 3-х кадрах)
Говоря проще, по правилам шампур-метода из всех икон лишь несколько используются самостоятельно в составе конструктивных элементов дракон-схем (простых атомов). Остальные сначала объединяют в «строительные заготовки», т.е. макроиконы, изображённые в Приложении 1. Из макроикон также лишь несколько используются для построения атомов (т.н. составных); остальные получаются боковым присоединением икон-модификаторов реального времени (при необходимости его алгоритмизации). Структуры маршрутов визуала это присоединение не изменяет, как и добавление икон-атомов внутрь макроикон-атомов.
При визуализации операций техноязыка использован метод КогниСтиль-2. Поясним его принцип на примере операции Добавление варианта (в переключатель).
Стрелки (направляющие) соединяют точки исходного объекта действия (прибавляемой заготовки-лианы) с точками результатного (расширяемого переключателя). Возможны разные случаи операции, что показано индексами линий. Цифровая часть индекса показывает различные очереди добавления (1 – начальная, в двухвариантный переключатель, 2 – после первой очереди, в уже расширявшийся); буквенная – различные возможности добавления в пределах очереди (поскольку у нас исчисление, то порядок их использования языком не устанавливается, выбор на усмотрение сочинителя конкретной схемы).
Отметим, что точки добавления – это места формирования разветвительных вершин (в верхней горизонтали) и соединительных (в нижней); те и другие напомним, показываются по правилам техноязыка простым слиянием линий. В то же время эти вершины сродни нейтральным точкам ввода, показывая допустимые в будущем места добавления; поэтому две вершины включены уже в макроикону (для случая 1а).
Одновременно в операции участвуют пары стрелок, имеющие одинаковый индекс, лишь для нижней добавлен штрих. Скобками показано, что в добавлении участвует не точка, а участок исходного объекта, для которого на конечном объекте делается разрыв (аналогично вводу атома в точку ввода). Кроме того, имеем стрелки, возвращающиеся к исходному объекту (прибавление объекта к самому себе, т.е. своего рода визуальная рекурсия); так сокращённо показана кратность операции с продолжением расширения переключателя в ту или иную сторону от уже добавленного варианта (разумеется, кратность д.б. как-то ограничена; в нашем случае есть правило, что число вариантов не может превышать 16, данное на схеме в пояснении).
Можно сократить число вариантов, оставив только по одной возможности в каждой очереди, но тогда мы должны в уже заполненном переключателе делать рокировки, т.к. порядок вариантов с учётом новых может нас не устроить.
Переключающий цикл имеет несколько иную топологию, и здесь исходные точки добавления неравнозначны; верхняя уже есть разветвительная вершина, тогда как нижняя ещё не есть соединительная, а просто точка разрыва/вставки.
Если потребовать равнозначности исходных точек, то получится, что прибавление происходит как бы «углом», т.е. результатные точки неодинаково удалены от вертикали (лианы). Поэтому придётся иначе задать и конфигурацию заготовки-лианы, по-иному выбрать точки добавления.
В начало страницы | Оглавление | Главная | Версия для печати
Copyright © Жаринов В.Н.
