Вектор состояния модели предметной области ППП

Связи

Данные

Элементами множества данных Х являются отдельные данные, которые в пакете могут быть операндами операций ввода или вывода или же передаваться в обрабатывающие модули в качестве аргументов (фактических значений).

Данные характеризуются именем, типом и значением. При этом каждое данное может относиться только к одному типу, следовательно, множество Х является объединением непересекающихся подмножеств, содержащих однотипные данные:

,

где: - подмножества данных, - количество допустимых типов, - знак объединения множеств, ∩ - знак непересекаемости множеств.

В множество объединяются данные одного типа (например, скалярные данные целого типа, скалярные данные вещественного типа, массивы некоторого базового типа и т.п.). Во многих пакетах целесообразно объединение данных в иерархические структуры, каждая такая структура может образовывать особый тип данного.

По способу присваивания конкретных значений данные можно разделить на следующие группы:

- данное имеет постоянное значение, которое может устанавливаться при загрузке пакета и в процессе работы пакета не изменяется (физические константы, справочные таблицы);

- данное имеет некоторое фиксированное значение в момент загрузки пакета (значение по умолчанию), а в ходе загрузки пакета это значение может изменяться по указанию пользователя или в результате выполнения обрабатывающих моделей);

- данное не имеет значения до тех пор, пока пользователь не предпримет действий по определению этого значения этого данного. Поскольку действия пользователя ограничены вводом значений данных и запросами на выполнение обрабатывающих модулей, то из данных этой группы можно выделить такие данные, значения которых не вычисляются ни одним из обрабатывающих модулей. Эти данные могут быть только входными и если их значения требуются для решения задачи, пользователь должен сам эти значения задавать. Возможна и ситуация, когда одно и тоже значение в зависимости от решаемой пользователем задачи может рассматриваться либо как входное, либо как вычисляемое при работе пакета по заданию пользователя.

Таким образом, при построении модели предметной области необходимо установить, какие типы данных будут использоваться в пакете и какие способы присваивания значений должны быть реализованы, затем выбрать имена данных и для каждого данного определить тип и группу.

Связи между данными по определению R отражают взаимосвязь между данными в информационной базе пакета и устанавливаются при разработке информационной базы.

Между данными предметной области могут существовать иерархические и функциональные связи.

Для данных, входящих в МПО установлены следующие типы иерархических связей:

а) иерархические, имеющие характер "целое – часть", "состоит из …";

б) связи подчинения по отношению к сохранению значений данных. Например, если в модели имеются целое число данных n и массивы x и y, размеры которых зависят от n, то можно считать, что x и y подчинены n. Действительно, если значение n не определено, то x и y также имеют неопределенные значения. Если изменяется n (например, увеличивается), то значения x и y будут неопределенными. В то же время изменение любого из массивов x и y, или их отдельных элементов не влияет на размеры массивов и, следовательно, на значение n. В некоторых случаях ограничения на область определения данного удобнее рассматривать не как свойство типа данного, а как связь по определению.

Связи типа подчинения или задаваемые уравнениями и неравенствами можно представить в модели в форме предикатов, т.е. функций, аргументами которых являются имена (значения) данных, а возвращаемым значением – "истинно" или "ложно". Если предикат не выполняется, то значение соответствующего данного должно считаться неопределенным.

Таким образом, связи по определению, устанавливаемые при разработке модели предметной области и информационной базы пакета, прежде всего, отражают ограничения на совокупности возможных значений обрабатываемых в пакете данных. Данные, не удовлетворяющие условиям связей по определению, должны считаться неопределенными (не имеющими значений).

Функциональные связи реализуются в пакете обрабатывающими модулями. Отдельный обрабатывающий модуль можно рассматривать как функцию y = f (x) или как отображение f: А → B, где А – область определения функции f, В – область значений функции. Здесь х Х – набор входных данных модуля, y Х – набор выходных данных, т.е. x и y есть некоторые подмножества множества Х.

В зависимости от состава набора данных х и набора выходных данных у можно различать функциональные связи, не изменяющие значений своих входных данных (х ∩ у = 0) и связи, изменяющие значения всех или части входных данных (х ∩??? ≠ 0).

Некоторые обрабатывающие модули используют единственный набор входных данных и вычисляют новые значения всегда одних и тех же выходных данных. Такой модель отображает единственную функциональную связь, между обрабатывающим модулем и функциональной связью существует взаимно однозначное отношение. Модуль, отображающий единствнную функциональную связь, может быть представлен в пакете подпрограммной без параметров.

Отдельные обрабатывающие модули могут использоваться с различными наборами входных и выходных данных и, следовательно, могут реализовывать различные функциональные связи. Такой обрабатывающий модуль представляется в пакете подпрограммной с параметрами.

Таким образом, функциональная связь в модели предметной области представляется:

- набором входных данных;

- набором выходных данных;

- обрабатывающим модулем (именем модуля), реализующим эту связь.

Функциональная связь реализуема (соответствующий обрабатывающий модель выполним), если известны значения входных данных, т.е. среди элементов у нет данных с неопределенными значениями и совокупность значений х удовлетворяет связям по определению.

Условие реализуемости функциональной связи можно формально определить как предикат , который принимает значение "истинно" (если связь реализуема) и значение "ложно" (если связь нереализуема).

В правильно построенной модели предметной области реализация функциональной связи не должна разрушать связи по определению. В этом состоит условие непротиворечимости совокупности функциональных связей.

Состояние модели предметной области или состояние вычислительного процесса можно охарактеризовать вектором S = (S₁ … S_n), где n – число данных элементов множества Х.

Можно рассматривать состояние вычислительного процесса и как разбиение Х на два множества: V и U, X = V U, V ∩ U = 0. Здесь: V – множество данных, значения которых в данный момент известны, U – множество данных, имеющих неопределенное значение.

Состояние вычислительного процесса и МПО изменяются под воздействием управляющей информации, задаваемой пользователем. Если пользователь вводит значение данного Х, то оно получает новое значение. При этом должны быть проверены связи по определению и если они не удовлетворяются, значение этого данного станет неопределенным.

Если пользователь требует выполнить некоторый обрабатывающий модель и все входные данные этого модуля известны, то выходные данные этого модуля получают новые значения.

Таким образом, функционирование пакета отображается на модели предметной области изменением состояния модели. Если в начале работы с пакетом пользователь установил значения некоторых данных и модель оказалась в состоянии S₀, то при выполнении обрабатывающих модулей f₁, f₂ … f_n модель будет последовательно проходить состояния S₁, S₂ … S_n.

Дата добавления: 2014-01-03