Кооперативное взаимодействие автоматных объектов


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.6.50

Полный текст:


Аннотация

Цель исследования: создание модели описания поведения, нацеленной на достижение более высоких показателей надежности и производительности при проектировании архитектуры и реализации реагирующих и распределенных систем по сравнению с традиционными методами. Побочной целью является создание удобного графического языка публикаций для описания параллельных алгоритмов и распределенных реагирующих систем. Методы: для описания поведения использованы диаграммы автомата (графы переходов состояний) унифицированного языка моделирования UML, расширенные специальными стереотипами, портами и интерфейсами. Описание предлагаемого графического языка проведено с помощью метамоделирования средствами диаграмм классов UML. Результаты: разработана модель поведения, использующая графы переходов состояний и относящаяся к парадигме автоматного программирования. Детально описаны свойства и преимущества предлагаемой модели в классе асинхронных распределенных реагирующих систем, а именно: доказана алгоритмическая полнота, определен наглядный графический язык, приведены демонстрационные примеры и указаны перспективы развития. Практическая значимость: представленная модель была успешно применена на практике при разработке специализированного программного обеспечения управления высокоточным научным оборудованием в наблюдательной астрономии, а также использована как высокоуровневое средство описания поведения в автоматном методе определения языков предметной области.

Об авторах

Федор Александрович Новиков
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Ирина Викторовна Афанасьева
Специальная астрофизическая обсерватория РАН; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия


Список литературы

1. Шалыто А. А. SWITCH-технология. Алгоритмизация и программирование задач логического управления. - СПб.: Наука, 1998. - 628 с.

2. Поликарпова Н. И., Шалыто А. А. Автоматное программирование. - СПб.: Питер, 2011. - 176 с.

3. Шалыто А. А. Парадигма автоматного программирования // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2008. Вып. 53. С. 3-24.

4. Atiskov A. Y. et al. Ontology-Based Analysis of Cryptography Standards and Possibilities of Their Harmonization / A. Y. Atiskov, F. A. Novikov, L. N. Fedorchenko, V. I. Vorobiev, N. A. Moldovyan // Theory and Practice of Cryptography Solutions for Secure Information Systems. - Hershey: IGI Global, 2013. - P. 1-33. doi:10.4018/978-1-4666-4030-6.ch001

5. Afanasieva I. V. Data Acquisition and Control System for High-Performance Large-Area CCD Systems // Astrophysical Bulletin. 2015. Vol. 70. N 2. P. 232-237. doi:10.1134/S1990341315020108

6. Афанасьева И. В., Новиков Ф. А. Архитектура программного обеспечения систем оптической регистрации // Информационно-управляющие системы. 2016. № 3. С. 51-63. doi:10.15217/issn1684-8853.2016.3.51

7. Hopcroft J. E., Motwani R., Ullman J. D. Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation. - Addison-Wesley, 2001. - 521 p.

8. Bock C., Odell J. Ontological Behavior Modeling // Journal of Object Technology. 2011. N 10. P. 1-36. doi:10.5381/jot.2011.10.1.a3

9. Cormen T. H., et al. Introduction to Algorithms/ T. H. Cormen, Ch. E. Leiserson, R. L. Rivest, C. Stein. Third Ed. - Cambridge: The MIT Press, 2009. - 1312 p.

10. Knuth D. E. The Art of Computer Programming. - Addison-Wesley Professional, 2011. - 3168 р.

11. Börger E., Stärk R. Abstract State Machines. A Method for High-Level System Design and Analysis. - Berlin: Springer, 2003. - 438 p. doi:10.1007/978-3-642-18216-7

12. Новиков Ф. А. Дискретная математика. - СПб.: Питер, 2013. - 432 с.

13. Bock C. Three Kinds of Behavior Models // Journal of Object-Oriented Programming. 1999. N 12 (4). P. 36-39.

14. Booch G., Rumbaugh J., Jacobson I. The Unified Modeling Language Reference Manual. - Addison-Wesley, 2010. - 721 p.

15. Новиков Ф. А. Визуальное конструирование программ // Информационно-управляющие системы. 2005. № 6. С. 9-22.

16. Harel D. Statecharts: a Visual Formalism for Complex Systems // Science of Computer Programming. 1987. Vol. 8. P. 231-274. doi:10.1016/0167-6423(87) 90035-9

17. Bock C. UML 2 Activity and Action Models // Journal of Object Technology. 2003. Vol. 2. N 4. P. 43-53. doi:10.5381/jot.2003.2.4.c3; Part 2: Actions // Journal of Object Technology. 2003. Vol. 2. N 5. P. 41-56. doi:10.5381/jot.2003.2.5.c4; Part 3: Control Nodes // Journal of Object Technology. 2003. Vol. 2. N 6. P. 7-23. doi:10.5381/jot.2003.2.6.c1; Part 4: Object Nodes // Journal of Object Technology. 2004. Vol. 3. N 1. P. 27-41. doi:10.5381/jot.2004.3.1.c3; Part 5: Partitions // Journal of Object Technology. 2004. Vol. 3. N 7. P. 37-56. doi:10.5381/jot.2004.3.7.c4; Part 6: Structured Activities // Journal of Object Technology. 2005. Vol. 4. N 4. P. 43-66. doi:10.5381/ jot. 2005.4.4.c4

18. Карпов Ю. Г. Теория автоматов. - СПб.: Питер, 2002. - 224 с.

19. Новиков Ф. А., Иванов Д. Ю. Моделирование на UML. Теория, практика, видеокурс. - СПб.: Профессиональная литература, Наука и Техника, 2010. - 640 с.

20. Meyer B. Object-Oriented Software Construction. - Prentice-Hall, 2000. - 1406 p.

21. Новиков Ф. А., Тихонова У. Н. Автоматный метод определения проблемно-ориентированных языков. Ч. 1 // Информационно-управляющие системы. 2009. № 6. С. 34-40.

22. Новиков Ф. А., Тихонова У. Н. Автоматный метод определения проблемно-ориентированных языков. Ч. 2 // Информационно-управляющие системы. 2010. № 2. С. 31-37.

23. Новиков Ф. А., Тихонова У. Н. Автоматный метод определения проблемно-ориентированных языков. Ч. 3 // Информационно-управляющие системы. 2010. № 3. С. 29-37.

24. Hoare C. A. R. Communicating Sequential Processes. - Prentice-Hall, 1985. - 256 p. doi:10.1145/ 357980.358021


Дополнительные файлы

Для цитирования: Новиков Ф.А., Афанасьева И.В. Кооперативное взаимодействие автоматных объектов. Информационно-управляющие системы. 2016;(6):50-64. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.6.50

For citation: Novikov F.A., Afanasieva I.V. Cooperative Interaction of Automata Objects. Information and Control Systems. 2016;(6):50-64. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2016.6.50

Просмотров: 19


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)