В.В. Рословцев¹, Д.Р.Максимов², Е.Е. Балашова³, Ф.С.Черваков⁴, К.Г. Беляков⁵, Д.Н. Гущин⁶, С.И. Валиуллина⁷, Е.Д. Калинкин⁸, Р.Н. Кузьмин⁹, А.Ш. Сироджев¹⁰, А.В. Фатеев¹¹

¹⁻¹¹Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Москва, Россия)

¹vvroslovtsev@mephi.ru

Постановка проблемы. Построение и использование среды для композиционного описания вычислений (в широком смысле этого слова) сопряжено с решением двух, в некотором смысле, диаметрально противоположных, задач: с одной стороны необходимы средства отладки построенных конструкций, а с другой – средства предварительной верификации, позволяющие проверить возможность и корректность композиции. В существующих программных решениях возможности как отладки, так и верификации ограничены, либо отсутствуют вовсе. Известные формальные модели обеспечивают лишь частичные решения, не позволяя учитывать накопление состояния в цепочке процессов.

Цель. Разработать формальную модель для композиционного описания вычислений с поддержкой трассировки и верификации корректности композиции и возможностью учета эволюции объектов и построить на основе этой модели программное решение.

Результаты. Построена синтетическая среда, включающая в себя: 1) концептуальные конструкции, погруженные как типы в вычислительную среду; 2) использование специально организованного окружения с выделенными в нем размещениями; 3) использование специального подхода, формального и архитектурного, для семантического описания как объектов, так и процессов и их окружения; 4) применение подхода, подобного монадам, для композиции вычислений. Эскизно описан предметно-ориентированный язык (DSL) в виде «текучего» (fluent) API.

Практическая значимость. Предложенные модель и архитектура могут быть использованы для создания сред разработки, обеспечивающих визуализацию процессов, автоматическую проверку корректности композиций и поддержку трассировки выполнения. Область их применения включает в себя системы управления знаниями, системы поддержки принятия решений и другие приложения, основанные на семантических технологиях.

1. Вольфенгаген В.Э. Аппликативные вычислительные технологии. Готовые решения для инженера, преподавателя, аспиранта, студента / Под ред. к. т. н. Л.Ю. Исмаиловой. М.: ЗАО «ЮрИнфоР». 2009. 64 с.
2. Вольфенгаген В.Э. Категориальная абстрактная машина. Конспект лекций: введение в вычисления. Изд. 2-е. М.: Учебно-консультационный центр «ЮрИнфоР». 2001. 59 с.
3. Вольфенгаген В.Э. Конструкции языков программирования. Приемы описания. М.: АО «Центр ЮрИнфорР», 2001. 276 с.
4. Вольфенгаген В.Э. Методы и средства вычислений с объектами. Аппликативные вычислительные системы. М.: JurInfoR Ltd., АО «Центр ЮрИнфоР». 2004. 789 с. ISBN 5-89158-100-0.
5. Рословцев В.В. Концептуализация предметных областей в аппликативной вычислительной среде // Scientific World Journal. 2017. Т. 1. № 15. Минск: ЧП «Ёлнать». С. 73−85.
6. Рословцев В.В. Applicative computational Environment Construction // Сб. науч. трудов Sworld. 2013. Т. 6. № 2. С. 53−60.
7. Рословцев В.В., Шапкин П.А. Двухуровневая концептуализация предметных областей средствами дескрипционной логики // Труды 3‑й Междунар. конф. по аппликативным вычислительным системам (АВС-2012). Москва. 26−28 ноября 2012 г. / Под ред. В.Э. Вольфенгагена. М.: НОУ Институт Актуального образования «ЮрИнфоР-МГУ». 2012. С. 218−223.
8. Рословцев В.В. Разработка информационных и интеллектуальных систем на основе аппликативных и семантических технологий // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2024. Т. 25. № 5. С. 56−68.
9. Рословцев В.В. Структура и метод формирования аппликативной вычислительной среды // Сб. науч. трудов SWorld. 2011. Т. 5. № 4. С. 14−21.
10. Шапкин П.А. Вычисления с концептами в аппликативном языке программирования // Труды 2‑й Междунар. конф. по аппликативным вычислительным системам (АВС-2010). Москва. 29−31 октября 2010 г. / Под ред. В.Э. Вольфенгагена. М.: НОУ Институт Актуального образования «ЮрИнфоР-МГУ». 2010. С. 205−213.
11. Ismailova L., Wolfengagen V., Kosikov S. Cognitive System to Clarify the Semantic Vulnerability and Destructive Substitutions // Procedia Computer Science. 2021. № 190. P. 341−360.
12. Roslovtsev V.V. Architecture for Modular Type System for Information Systems Based on Relational-Applicative Technologies // Procedia Computer Science (Elsevier). 2018. V. 123. P. 386−392.
13. Roslovtsev V.V. Building Semantic Technologies Based on Relational-Applicative Foundations // Procedia Computer Science. (Elsevier). 2018. V. 123. P. 393−402.
14. Roslovtsev V.V., Marenkov A.V. Relational-Applicative Approach to Subject Domain Granulation // Procedia Computer Science. (Elsevier). 2018. V. 145. P. 437−443.
15. Wolfengagen V.E. Frame Theory and Computations // Computers and Artificial Intelligence. 1984. V. 3. № 1. P. 3−32.
16. Wolfengagen V.E. The Parameterized Relational Model. Towards 40th Anniversary of Relational Data Model // Proc. of the 2nd International Conference on Applicative Computational Systems (ACS-2010). Institute of Contemporary Education "JurInfoR-MGU". Moscow (Russia). 2010. P. 1−17.