Стремительно растущие объемы обрабатываемых данных информационных систем существенно снижают временную эффективность алгоритмов их обработки. Одним из направлений решения данной проблемы является эффективное размещение данных в оперативной памяти (ОП). Необходимо разработать модели, позволяющие автоматизированно решать задачи рационального размещения данных в ОП. Для моделирования процессов адаптации структур данных (СД) в ОП применена методология математико-алгоритмического конструктивизма. Данный подход предусматривает разработку конструктивно-продукционных структур (КПС) с преобразованиями специализации, интерпретации, конкретизации и реализации. Разработка КПС предусматривает определение расширяемого носителя, сигнатуры отношений, операций и конструктивной аксиоматики. Разработана система КПС, состоящая из конструктора логической структуры данных, преобразователей логической структуры в программный интерфейс и имплементацию на языке программирования, конструкторов сценариев и процессов адаптации. Результатом реализации конструктора процесса адаптации являются генерации программного текста библиотеки классов, реализующей заданную логическую структуру данных с соответствующими операциями их обработки, и ее компиляция в бинарный код. Впервые предложена конструктивная модель процессов разработки и адаптации структур данных к различным программноаппаратным средам. При этом адаптируется размещение данных в ОП и алгоритмы их обработки. Усовершенствована методика формирования системы КПС, механизмы, связи между взаимодополняющими друг друга КПС. Модификация конструктора и преобразователей позволяет коренным образом изменять и исследовать процесс адаптации. Разработанная модель позволяет автоматизировать процессы рационального размещения данных в ОП, что, в свою очередь, повышает временную эффективность программ со значительной долей обработки больших и очень больших объемов данных.Вторая часть статьи завершает представление системы конструктивно-продукционных структур (КПС), моделирующих адаптацию структур данных в оперативной памяти (ОП). Цель исследования - разработка модели процесса адаптации данных в ОП, функционирующих в различных программно-аппаратных средах, и сценариев процессов обработки данных. Для осуществления цели применена методология математико-алгоритмического конструктивизма. На основании обобщенной КПС, путем ее трансформационных преобразований разрабатываются конструкторы сценариев и процессов адаптации. Конструкторы являются интерпретированными, специализированными КПС. Выделены терминальные алфавиты конструктора сценариев в виде алгоритмов обработки данных и конструктора адаптации - в виде алгоритмических составляющих процесса адаптации. Методика предусматривает разработку правил подстановки, определяющих процесс вывода соответствующих конструкций. Представлена часть системы КПС, моделирующей адаптацию размещения данных в ОП, а именно, конструкторов сценариев и процессов адаптации. Результатом реализации конструктора сценариев является набор операций обработки данных в виде текста на языке программирования C, конструктора процесса адаптации - процесс адаптации, а результатом процесса адаптации - адаптированный бинарный код обработки структур данных. Впервые предложена конструктивная модель процесса обработки данных - сценария, учитывающего порядок и количество обращений к различным элементам структур данных, а также адаптации структур данных к различным программно-аппаратным средам. При этом адаптируется размещение данных в ОП и алгоритмы их обработки. Применение конструктивизма в моделировании позволило в рамках единого подхода и применяемых средств связать модели данных и алгоритмы их обработки с критериями эффективности. Разработанные модель и методы позволяют автоматически изменять размещение данных в ОП и их алгоритмические связи в зависимости от эксплуатационных потребностей, конструктивных особенностей аппаратных средств и программной среды функционирования.

  Повний текст PDF - 412.437 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"