Парадигма развития науки (стр. 27 )

Применение планшетов ввода в качестве устройств задания координат позволяет значительно облегчить этот процесс. Координаты точек для гра­фических построений в этом случае могут задаваться непосредственно с эскиза чертежа. Поле ввода планшета может быть разбито на ряд зон: рабочую и несколько командных. В рабо­чей зоне помещается эскиз вводимого изо­бражения, а в командных зонах разме­щаются так называемые программно-ин­терпретируемые таблицы мнемонических наименований команд, операций и других понятий, на основе которых строится язык графического ввода. При соответствующей организации программного обеспечения ввода по координатам точек командных зон сравнительно просто могут быть определены коды этих команд и понятий. Последовательность таких кодов поступает на вход интерпретатора с языка графиче­ского ввода, который посредством вызова требуемых программ выполняет графиче­ские команды и (или) действия, соответст­вующие введенным командам. Данный подход обеспечивает возмож­ность смены или расширения графических языков в зависимости от класса решаемых задач или кодируемых чертежей при со­хранении общей методики ввода операто­ров языка пользователем-исследователем. Смена графических языков обеспе­чивается заменой мнемоники програм­мно-интерпретируемых таблиц и настрой­кой интерпретатора на программы, кото­рые выполняют обработку действий, за­даваемых этими таблицами.

Рассмотрим типичный ВГ-язык, ориентированный на описание объекта. Такой язык включает в себя операторы трех типов: служебные, операторы описания, операторы композиции.

К служебным операторам относятся операторы задания границ про­граммы, масштаба описания объекта:

<оператор начала программы> :: = НАЧАЛО <имя программы>.

<оператор конца программы>::= КОНЕЦ <имя программы>.

<оператор задания системы координат >:: = СИСТЕМА XYZ.

<оператор размерности> :: = РАЗМЕРНОСТЬ <единицы>.

<оператор масштаба> :: = МАСШТАБ <отношение>.

<единцы> :: = ММ | СМ

<масштаб> :: = 1 : 1 | 1 : 2 | 1 : 10 | 2 : 1 | 5 : 1 | 10: 1.

Для задания базовых элементов форм (БЭФ), из которых формируется объект, используются соответствующие операторы описания для следующих трехмерных БЭФ: прямоугольный параллелепипед (БРУС); прямой круго­вой цилиндр (ЦИЛИНДР); прямой круговой конус (КОНУС); плоскость, параллельная одной из координатных плоскостей или оси координат (ПЛОСКОСТЬ); тор (ТОР); сфера (СФЕРА); точка (ТОЧКА); прямая приз­ма с треугольным (ПРИЗМА) или криволинейным основанием (ЦИКЛИН и СКРКЛИН), усеченный конус (УКОН):

<оператор описания БЭФ>::=<идентификатор БЭФ>=

<наименованияБЭФ><параметры БЭФ>

Примеры задания операторов БЭФ приведены на рис. 21.4.

Рис. 21.4. Примеры задания базовых элементов форм (а) и треугольных и криволинейных призм (б) на графическом языке

Операторы композиции графического языка позволяют задавать следующие операции над БЭФ: сложения, вычитания и отсечения:

<оператор сложения> :: = <идентификатор БЭФ> =

<идентификатор БЭФ> + <знак + или —>

<идентификатор БЭФ>

<оператор отсечения> :: = <идентификатор БЭФ>/

<идентификатор секущей плоскости>, <знак> <ось>

На рис. 21.5 показано применение операторов сложения, вычитания, отсечения БЭФ на графическом языке для формирования детали. Оператор от­сечения позволяет отсечь от композиции БЭФ часть по направлению ука­зываемой оси.

На рис. 21.5 оператором D3 = D2/П1, + X задается отсече­ние части тела D2, расположенной в сторону увеличения координаты по X, считая от секущей плоскости П1. Для графического языка реализованы различ­ные способы ввода и трансляции описаний, включая диалоговый графиче­ский режим задания.

Рис. 21.5. К объяснению ис­пользования операторов ком­позиции БЭФ

Языки описания схем и моделирования. Схемные языки предназна­чены для ввода данных об исследуемой проблеме, представленной в виде структурных, функциональных или принципиальных схем, которые отображают множество элементов и связи между ними с точки зрения функцио­нирования проблемы. Применение схем характерно для радиоэлектроники, вычислительной техники, автоматики, гидравлики, а также для прочност­ных расчетов конструкций, механизмов и т. п.

Описание схем с помощью схемных языков состоит из совокупности предложений, каждое из которых содержит сведения об одном элементе схемы и его связях. Сведения об элементе включают его тип, имя (номер) и числовые значения параметров. Связи задаются номерами узлов, к которым подсоединяются внешние входы (выходы) элементов, а также типами связей, например, в расчетных схемах конструкций.

Различают форматные и бесформатные схемные языки. На форматных схемных языках описание чаще всего представляется в виде таблиц или входных документов. Каждая строка таблицы представляет со­бой предложение на языке опи­сания, а колонки соответствуют определенной части предложе­ния (тип элемента, номера узлов связи, параметры и т. п.). Таб­личная форма описания удобна для ввода схем с однородными элементами по числу связей и количеству параметров. Прави­ла заполнений таблиц просты и не требуют специальных знаний в области программирования.

В бесформатных схемных языках части предложений и сами предложения отделяются друг от друга специальными разделителя­ми типа запятая, точка с запятой, наклонная черта и т. п. Бесформатные языки более удобны для описания схем с разнохарактерными элементами. На практике также нашли применение и смешанные формы схемных язы­ков, в которых используются элементы форматирования в виде полей запи­сей с фиксированным и переменным числом позиций, а также описание последовательности параметров с применением разделителей. Для полей с переменным числом позиций допускается использование специальных признаков строк продолжения.

Рис. 21.6. Схема для примера применения языка

На рис. 21.6 приведен пример принципиальной электрической схемы, описание которой на языке описания схем имеет следующий вид:

R1, 3 — 4 = 2.7

R2, 4 — 5 = 5.1

R3, 2 — 6= 1.3

С1, 3 — 4 = 0.068

С2, 6— 1 =0.01

R4 6 — 1 = 3.

Ql = 2T312 (4 — 6— I)

Е1,2— 1=6.3

Е2, 1—5=5.

Е3, 3—1 = ТАБ 1 (TIME).

Структура описания ясна из сопоставления с рисунком схемы. Каждое предложение содержит идентификатор типа элемента и его номер, номера узлов связи и номинал в единицах по умолчанию (килоом, пикофарада, вольт). Описание транзистора VT1 имеет идентификатор Q1, номера узлов для выводов транзистора (4—6 — 1) даны в заранее оговоренной последо­вательности (база — коллектор — эмиттер). El, E2, ЕЗ описывают источ­ники напряжения. Тип функциональной зависимости источника пере­менного напряжения Е3 от времени задается в таблице ТАБ 1, описание которой здесь не приведено.

Для описания и логического моделиро­вания схем используются различные входные языки. С помощью этих языков сведения об объекте задаются в виде описания схем и протекающих в них процессах. Перечис­ленные языки используются исследованиях логических и функцио­нальных схем ЭВМ. Языки моделирования GPSS, СИМСКРИПТ, НЕДИС и другие используются для описания информационных процессов в АСУ, вычислительных системах и т. п. Чаще всего их модели представляются в виде систем массового обслуживания.

Входные языки автоматизированных информационных систем (АИС) являются составной частью лингвистического обеспечения АСНИ. Они слу­жат для составления предписаний на ввод, обновление, поиск, обобщение, редактирование и выдачу информации с баз нормативных данных, автома­тизированных архивов и т. п. Входные языки АИС имеют в своем составе средства, позволяющие задавать следующие предписания: идентификационные признаки пользователей (авторов предписаний); при­знаки массивов информации, к которым производится обращение; операции над массивами; исходные данные для операций, т. е. вводимые или запра­шиваемые сведения; имена программ или последовательности программ, реализующих операции над массивами; адреса, по которым следует направ­лять результаты выполнения операций; редакционные признаки выдавае­мой информации, т. е. форматы таблиц и т. п. Одним из основных дополнительных требований АСНИ к этим языкам и к АИС в целом является наличие интерпроцессорного (автоматического) режима работы, т. е. режима, при котором источником запросов и потреби­телем информации является не только человек, но и некоторая подсистема АСНИ. Это может быть обеспечено на основе выделения в АИС некоторого промежуточного языка, удобного для обмена данными между АИС и про­граммами АСНИ в автоматическом режиме.

21.4. Диалоговые языки

Диалоговые языки служат средством оперативного взаимодействия исследователя с ЭВМ, при котором происходит чередование запросов и ответов между исследователем и ЭВМ в реальном масштабе времени Диалог исследователя с ЭВМ в АСНИ рассматривается как метод решения задачи при котором исследователь знает и ставит задачу исследования, а ЭВМ использует­ся для ее решения. В процессе диалога с ЭВМ создается цифровая модель исследуемой проблемы (ЦМИП), выполняются расчет и анализ характе­ристик исследуемой проблемы, формируются необходимые для решения исследовательских задач рекомендации, создается необходимая исследовательская документация. Одним из основных требований к диалоговым языкам является бли­зость к естественным для человека.

Многие операции по формулированию и корректировке ЦМИП могут быть представлены в виде различных комбинаций следующих четырех действий: выбора элемента, ввода нового элемента, удаления элемента, из­менения характеристик элемента или его связей. При формировании зада­ния автоматическим исследовательским процедурам необходимо указывать: вид исследовательской процедуры, входные данные или их место во внешней памяти, тип, форму и направление выдачи результатов.