Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4680
Title: Конструктивная модель адаптации структур данных в оперативной памяти: часть I. Конструирование текстов программ
Other Titles: Конструктивна модель адаптації структур даних в оперативній пам’яті: частина I. Конструювання текстів програм
Constructive Model of Data Structures Adaptation in Ram: Part I. Program Text Constructing
Authors: Шинкаренко, Виктор Иванович
Шинкаренко, Віктор Іванович
Shinkarenko, Viktor I.
Shynkarenko, Viktor I.
Забула, Геннадий Викторович
Забула, Генадій Вікторович
Zabula, Henadii V.
Keywords: структура данных
конструктивно-продукционная структура
адаптация
конструктор
преобразователь
структура даних
конструктивно-продукційна структура
адаптація
перетворювач
data structure
constructive and productive structure
adaptation
constructor
converter
КІТ
Issue Date: 2016
Publisher: Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна
Citation: Шинкаренко, В. И. Конструктивная модель адаптации структур данных в оперативной памяти: часть I. Конструирование текстов программ / В. И. Шинкаренко, Г. В. Забула // Наука та прогрес транспорту. – 2016. – № 1 (61). – С. 109–121. – doi: 10.15802/stp2016/60998.
Abstract: RU: Цель. 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 автоматизировано решать задачи рационального размещения данных в ОП. Методика. 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. Наиболее сложной и существенной частью аксиоматики является множество формируемых правил подстановки, определяющих процесс вывода соответствующих конструкций. Результаты. Авторами 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. Научная новизна. Впервые предложена конструктивная модель процессов разработки и 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. Усовершенствована методика формирования системы КПС, механизмы, связи между взаимодополняющими друг друга КПС. Модификация конструктора и преобразователей позволяет коренным образом изменять и исследовать процесс адаптации. Практическая значимость. 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.
UK: Мета. Стрімко зростаючі обсяги оброблюваних даних інформаційних систем істотно знижують часову ефективність алгоритмів їх обробки. Одним із напрямків вирішення даної проблеми є ефективне розміщення даних в оперативній пам’яті (ОП). Необхідно розробити моделі, що дозволяють автоматизовано вирішувати завдання раціонального розміщення даних в ОП. Методика. Для моделювання процесів адаптації структур даних (СД) в ОП застосована методологія математико-алгоритмічного конструктивізму. Даний підхід передбачає розробку конструктивно-продукційних структур (КПС) із перетвореннями спеціалізації, інтерпретації, конкретизації та реалізації. Розробка КПС передбачає визначення розширюваного носія, сигнатури відносин та операцій і конструктивної аксіоматики. Найбільш складною та істотною частиною аксіоматики є безліч формованих правил підстановки, що визначають процес виводу відповідних конструкцій. Результати. Авторами розроблено систему КПС, що складається з конструктора логічної структури даних, перетворювачів логічної структури в програмний інтерфейс й імплементацію на мові програмування, конструкторів сценаріїв та процесів адаптації. Результатом реалізації конструктора процесу адаптації є генерації програмного тексту бібліотеки класів, що реалізує задану логічну структуру даних із відповідними операціями їх обробки, та її компіляція в бінарний код. Наукова новизна. Вперше запропонована конструктивна модель процесів розробки та адаптації структур даних до різних програмно-апаратних середовищ. При цьому адаптується розміщення даних в ОП та алгоритми їх обробки. Застосування конструктивізму в моделюванні дозволило в рамках єдиного підходу та застосовуваних засобів зв’язати моделі даних і алгоритми їх обробки з критеріями ефективності. Удосконалено методику формування системи КПС, механізми, зв’язки між взаємодоповнюючими один одного КПС. Модифікація конструктора та перетворювачів дозволяє докорінно змінювати і досліджувати процес адаптації. Практична значимість. Розроблена модель дозволяє автоматизувати процеси раціонального розміщення даних в ОП, що, у свою чергу, підвищує часову ефективність програм зі значною часткою обробки великих і дуже великих обсягів даних.
EN: Purpose. Rapidly growing volumes of information systems data being manipulated significantly reduce the temporary algorithms effeciency of their processing . Effective data layout in RAM is one of the directions of solving this problem. It is necessary to develop the model to solve problems of efficient automated data layout in RAM. Methodology. For processes simulation of data structures (DS) adaptation in RAM, the methodology of mathematical and algorithmic constructivism was applied. This approach involves the development of constructive and productive structures (CPS) with transformations of specialization, interpretation, specification and implementation. CPS development provides definition of expandable vector, signature of relations, transactions and constructive axioms. The most complex and essential part of the set of axioms is generated substitution rules that determine the output process of respective structures. Findings. CPS system was developed by the authors, consisting of the logical structure constructor of data, converters of logical structure in to a software interface and implementation in a programming language, constructors of scenarios and adaptation processes. The result of the adaptation process constructor is software text generations of the class library that implements the specified logical data structure with appropriate processing operations and its compilation in binary code. Originality. Structural model of development processes and data structures adaptation to different software and hardware environments was first proposed. It adapts date layout in the RAM and data processing algorithms. Application of constructivism in simulation allowed within a single approach and applied tools linking the data models and algorithms of their processing with performance criteria. Formation methodology of CPS system, mechanisms, and links between complementary CPS were improved. Modification of the constructor and converters allows changing and exploring the process of adaptation. Practical value. The developed model allows automating the data layout in RAM, which in turn increases the time efficiency of programs with significant processing of large and very large volumes of data.
Description: В. Шинкаренко: ORCID 0000-0001-8738-7225; Г. Забула: ORCID 0000-0002-8607-5729
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4680
http://stp.diit.edu.ua/article/view/60998/60989
http://stp.diit.edu.ua/article/view/60998
Other Identifiers: doi: 10.15802/stp2016/60998
Appears in Collections:Статті КІТ
№ 1 (61)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
11.pdf1,12 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.