- •Владимир Паронджанов
- •Оглавление
- •Глава 1: На подступах к новому языку 25
- •Глава 2: Можно ли создать язык, улучшающий понимание и взаимопонимание? 29
- •Глава 3: Соображения, повлиявшие на создание языка Дракон 32
- •Глава 4: Понимание и взаимопонимание – ключевые проблемы информатики 43
- •Глава 5: Проблема улучшения работы ума: новый когнитивный подход 47
- •Глава 6: Изюминки языка Дракон 56
- •Глава 7: Эргономичные алгоритмы 77
- •Глава 8: Визуализация циклов 96
- •Глава 9: Визуализация логических формул 111
- •Глава 10: Что такое эргономичный текст? 122
- •Глава 12: Дружелюбное Программирование 142
- •Глава 17: Исчисление икон и попытка предсказать будущее 214
- •Глава 18: Место языка Дракон в системе человеческой культуры 223
- •Глава 19: Возможна ли эргономизация математики? 236
- •Глава 20: Можно ли стать интеллектуальным суперменом? 252
- •Глава 1 271
- •Легкомысленный словарик
- •Третий глаз для бизнесменови руководителей
- •Интеллектуальный терроризм: фантазия или реальность?(Вместо предисловия)
- •Почему умные люди страдают и гибнут?
- •Разве такая проблема существует?
- •Информационный стресс – зловещий спутник информационного общества
- •Камикадзе умственного труда
- •Что такое интеллектуальный терроризм?
- •Гуманитарная постановка задачи
- •Компьютерная мифология: облегчают ли компьютеры умственный труд?
- •Что такое интенсификация интеллекта?
- •Критерий Декарта и эргономизация науки
- •О чем эта книга?
- •Секреты мудрого дракона: объяснение на пальцах
- •Притча о том, как Господь Бог языки создавал
- •Смена терминов или изменение концепции?
- •Самая сложная вещь на свете
- •Зачем Дракону две головы?
- •Вы правы. Язык программирования — ваш враг. Но дракон— не язык программирования.Дракон— ваш друг
- •Справка о состоянии дел
- •Глава1: На подступах к новому языку
- •Зачем нужен язык Дракон?
- •В чем секрет Дракона? — в когнитивном подходе
- •Почему люди не интересуются собственным мозгом?
- •Станет ли Дракон чемпионом мира по критерию «понимаемость алгоритмов»?
- •На кого рассчитан язык Дракон?
- •Перечень задач, решаемых с помощью языка Дракон
- •Глава 2: Можно ли создать язык, улучшающий понимание и взаимопонимание?
- •Почему специалисты не понимают друг друга?
- •Язык Дракон как «эксперанто» делового мира
- •Что такое интеллектуальное взаимопонимание?
- •В чем особенность Дракона?
- •Глава3: Соображения, повлиявшие на создание языка Дракон
- •Что важнее: компьютеры или человеческий мозг?
- •Что такое производительность умственного труда?
- •Зависит ли производительность персонала от производительности компьютеров?
- •Можно ли увеличить скорость работы человеческого мозга?
- •Проблема формализации профессиональных знаний
- •Можно ли обойтись без когнитологов?
- •Чем отличается алгоритм от технологического процесса?
- •Что такое технологический язык?
- •Технологические и декларативные знания
- •Почему нельзя жить по-старому?
- •Социальные технологии и электронные методологии
- •Методология быстрой разработки системRad
- •Схемы действий и язык Дракон
- •Необходимость культурных изменений
- •Техноязык как элемент струкутуры
- •Глава 4: Понимание и взаимопонимание – ключевые проблемы информатики
- •Отсутствие понимания ведет к миллионным убыткам
- •Издевательство над здравым смыслом под названием «Абсолютная правильная программа»
- •Спецификации программ – вот главный «Гадючник»!
- •Спецификации программ и методология rad
- •Концепция когнитивного программирования
- •Глава 5: Проблема улучшения работы ума: новый когнитивный подход
- •Текст как зрительная сцена
- •Симультанное и сукцессивное восприятие
- •Когнитивный недостаток текстового представления знаний
- •Каким должен быть формат диосцены?
- •Когнитивные рекомендации
- •Зачем нужны психологические эксперименты?
- •Ошибка Джеймса Мартина
- •«Это чудакам-инженерам нужны большие чертежи, а мы, хитрецы-программисты, обойдемся маленькими»
- •Возможна ли стретегическая реформа мировой практики программирования
- •Глава6: Изюминки языка Дракон
- •Критика блок-схем
- •Преимущества Дракон-схем
- •Иконы и макроиконы
- •Зачем нужна ветка?
- •Как работает ветка?
- •Как следует располагать ветки в поле чертежа?
- •Что такое шапка?
- •Что лучшее: примитив или силуэт?
- •Как описать силуэт с помощью текстового языка?
- •Есть ли в алгоритме «Царская дорога»?
- •Главный маршрут силуэта
- •Пересечения линий? — боже упаси!
- •Визуальный и текстовый синтаксис Дракона
- •Семейство Дракон-языков
- •Глава 7: Эргономичные алгоритмы
- •Визуальная проверка алгоритмов
- •Что такое эргономичный алгоритм?
- •Чем отличается икона “Вопрос” от развилки?
- •Маршруты и формулы маршрутов
- •Что такое рокировка?
- •Использование рокировки для улучшения эргономичности
- •Вертикальное и горизонтальное объединение
- •Эргономичность литеральных алгоритмов
- •Что делать, если эргономические требования противоречат друг другу?
- •Икона-вставка как эргономический прием
- •Что такое подстановка?
- •Улучшение эргономичности алгоритмов с помощью цепочки эквивалентных преобразований
- •Глава8: Визуализация циклов
- •Обычный цикл
- •Переключатель и переключающий цикл
- •Цикл Для
- •Веточный цикл
- •Главный маршрут силуэта
- •Глава 9: Визуализация логических формул
- •Визуализация функции и
- •Визуализация функции или
- •Визуализация функции не
- •Визуализация сложных логических функций
- •Глава 10: Что такое эргономичный текст?
- •Можно ли сделать логические выражения эргономичными?
- •Пример для исследования эргономичности логических выражений
- •Логическое выражение с абстрактными идентификаторами
- •Логическое выражение с короткими смысловыми идентификаторами
- •Логическое выражение с длинными смысловыми идентификаторами
- •Важный момент, о котором часто забывают
- •Как присвоить значение логической переменной?
- •Правила записи рамочных логических выражений
- •Как построить эргономичный логический текст?
- •Г лава 11: Визуальные операторы реального времени
- •Список операторов реального времени
- •Операторы ввода-вывода
- •Оператор “Пауза”
- •Операторы “Пуск таймера” и “Синхронизатор”
- •Цикл Ждать
- •Оператор “Период”
- •Оператор “Параллельный процесс”
- •Особенности операторов реального времени
- •Глава 12: Дружелюбное Программирование
- •Гибридный язык программирования Дракон-Си
- •Гибридный язык программирования Дракон-Модула
- •Пример эргономической оптимизации программы
- •Диалоговые программы
- •Оператор “Сообщение”
- •Оператор “Запрос”
- •Описание данных
- •Идентификаторы
- •Примеры правильных идентификаторов
- •Примеры неправильных идентификаторов
- •Пример сокращения длины сложного понятия
- •Правила записи арифметических выражений в операторах присваивания
- •Обработка массивов
- •Абстрактные Дракон-схемы
- •Философия языка Дракон
- •Классификация знаний
- •Глава 13: Человеческая деятельность и формализация знаний: живописные примеры
- •Что такое профессиональные знания?
- •Учебные экспертные системы
- •Учебная экспертная система (программа на языке бейсик)
- •Визуализация экспертных систем
- •Визуализация описания технологических процессов
- •Что такое методология?
- •Визуализация методологий
- •Система “Человек—машина”
- •Визуализация биологических алгоритмов
- •Визуализация медицинских алгоритмов
- •Другие примеры визуализации
- •Описание структуры деятельности
- •Нужен ли стандарт для описания деятельности?
- •Глава 14: Визуальный дракон-редактор
- •Зачем нужен Дракон-редактор?
- •Заготовка-примитив и заготовка-силуэт
- •Что такое атом?
- •Пример построения Дракон-схемы «Примитив»
- •Операция «Пересадка лианы»
- •Операция “Заземление лианы”
- •Пример построения Дракон-программы «Силуэт»
- •Формирование надписей «Да» и «Нет»
- •Глава 15: Описание визуального синтаксиса языка Дракон
- •Общие понятия
- •Шампур-блок
- •Операция «Ввод атома»
- •Дополнительные сведения об атомах
- •Критические и нейтральные точки
- •Правила использования операции “ввод атома” при построении дракон-схемы
- •Операция с лианой
- •Пересадка лианы
- •Заземление лианы
- •Прочие операции
- •Основные результаты
- •Глава 16: Визуальное структурное программированиее
- •Постановка проблемы
- •Историческая справка
- •Отживающий метод?
- •Прав ли Игорь Вельбицкий?
- •Четыре принципа структуризации блок-схем, предложенные э.Дейкстрой
- •Почему научное сообщество не приняло видеоструктурную концепцию э.Дейкстры?
- •Парадокс структурного программирования
- •Плохие блокс-схемы или плохие стандарты?
- •Блок-схемы и теоретическое программирование
- •Новые цели стандартизации блок-схем
- •Чем отличаются блок-схемы от Дракон-схем?
- •В чем сходство визуального и текстового структурного программирования?
- •В чем различие визуального и текстовго структурного программирования? Структурные, лианные и адресные блоки
- •Операции с лианой и оператор goto
- •Является ли текстовое структурное программирование формальным методом?
- •Почему самолет не машет крыльями?
- •Глава 17: Исчисление икон и попытка предсказать будущее
- •Визуальное логическое исчисление
- •Общеизвестные сведения о математической логике
- •Об одном распространенном заблуждении
- •Принцип абсолютизации текста
- •Визуализация понятий математической логики
- •Исчисление икон
- •Еще раз о шампур-методе
- •Шампур-схема как абстрактная модель программы
- •Преобразование шампур-схемы в шампур-программу
- •Шампур-метод и докуазательство правильности программ
- •Возможна ли теория визуального программирования?
- •Гипотеза о будущем императивных языков программирования
- •Визуализация логики и интенсификация интеллектуальной деятельности
- •Глава 18: Место языка Дракон в системе человеческой культуры
- •Между сциллой и харибдой
- •Принцип структуризации деятельности
- •Генеральная концептуальная схема
- •Проблема деятельности в эргономике
- •Искусственный интеллект: алгоритмизация – это ночной кошмар!
- •Специалисты по ии: долой алгоритмизацию!
- •Инженерные психологи: алгоритмизация деятельности — наше спасение!
- •Работники образования: алгоритмизация — это хорошо!
- •Кто же прав: декларативисты или императивисты?
- •Эргономический анализ проектно-конструкторской деятельности
- •Подводные камни проектно-конструкторской деятельности
- •Почему взорвался Чернобыльский реактор? Традиционный подход к анализу причин чернобыльской аварии
- •Возможна ли гарантоспособная деятельность?
- •Принцип проектирования гарантоспособной деятельности
- •Гарантоспособный совокупный работник
- •Главное зло — плохо спроектированная деятельность творческого персонала
- •Сон разума рождает чудовищ
- •Интенсификация интеллекта и языки программирования
- •Улучшение работы ума — проблема номер один
- •Глава 19: Возможна ли эргономизация математики?
- •Почему Джойн фон Нейман провалился на экзамене?
- •Существует ли пропасть между математикой и эргономикой?
- •Алгебра Диофанта
- •Эргономический анализ алгебры Диофанта
- •Эргономизация алгебры после Диофанта
- •Осознание полезности эргономического поворота в математике
- •Эргономическая победа Лейбница
- •Методологическая ошибка историков математики
- •Аналогия между математической Диосценой и панелью отображения информации
- •Математическая и эргономическая эффективность
- •Как повысить производительность математического труда?
- •Два метода визуализации математики
- •Проект «Когнитивный стиль»(cognistyle)
- •Пример математической визуализации с помощью методаCognistyle
- •Глава 20: Можно ли стать интеллектуальным суперменом?
- •На пороге создания теории улучшения работы ума
- •Человеческий мозг нужно грамотно проектировать
- •Разгадка тайны человеческого интеллекта
- •Развитие и интенсификация интеллекта
- •Знаковая и предметная информация
- •Знаковое и предметное обеспечение информатики
- •Знаковая и предметная программа
- •Переломная веха в истории информатики
- •Одноглазые миссионеры, или заброшенное дитя информатики
- •Когнитивная письменность — новый способ представления знаний
- •“Кастрированный” интеллект
- •Что такое проектоника?
- •Проектоника и искусственный интеллект
- •Особенности проектоники
- •Микроинформация и микроителлект
- •Стратегическая интеллектуальная инициатива
- •Дорога в будущее(Вместо заключения) Интеллектуальные трудности как глобальная проблема
- •Вызов интеллектуального терроризма
- •Бессилия интеллекта
- •Цель — значительное улучшение интеллекта
- •Список литературы Интеллектуальный терроризм: фантазия или реальность?
- •Глава 1
- •Глава 3
- •Глава 5
- •Глава 6
- •Глава 13
- •Глава 16
- •Глава 17
- •Глава 18
- •Глава 19
- •Глава 20
- •Internet: http://www.Delo.Ane.Ru
Глава 16: Визуальное структурное программированиее
Наше мышление основано в первую очередь на зрительном восприятии.
Вадим Глезер
Постановка проблемы
Попробуем включить воображаемый “боковой прожектор” и взглянуть на проблему под другим углом зрения. Существует некоторое, причем весьма глубокое, хотя и не всегда очевидное сходство между изложенными выше идеями и концепцией структурного программирования. Исходя из этого, введем термин “визуальное структурное программирование” и определим его как набор правил, совпадающий с визуальным синтаксисом языка ДРАКОН. В концентрированном виде эти правила изложены в гл. 15.
Чтобы отграничить теоретические аспекты визуального структурного программирования от второстепенных деталей, нам понадобится термин “шампур-метод”. Впрочем, иногда выражения “шампур-метод” и “визуальное структурное программирование” будут использоваться как синонимы.
Размышляя над проблемой, автор пришел к следующим предварительным выводам или, лучше сказать, предположениям.
Несмотря на наличие целого ряда общих признаков, текстовое и визуальное структурное программирование — существенно разные вещи.
Традиционное (текстовое) структурное программирование является, по-видимому, наилучшим решением соответствующей задачи для традиционного (текстового) программирования.
Для визуального программирования подобное утверждение неправомерно. Можно, конечно, тупо перенести правила текстового структурного программирования на визуальный случай. Но это не будет хорошим решением.
Чтобы разработать эффективный метод структуризации для визуального варианта, необходимо, взяв за основу правила текстового структурного программирования, значительно модифицировать их.
Принципы структуризации, положенные в основу визуального синтаксиса языка ДРАКОН, являются искомым решением.
В данной главе сделана попытка обосновать заявленные выводы.
Историческая справка
Согласно классической теореме Бома и Джакопини, всякая реальная программа может быть построена из функциональных блоков (действий) и двух конструкций: цикла и дихотомического выбора (развилки) [1]. Эдсгер Дейкстра обогатил и усилил эту идею, предложив отказаться от оператора безусловного переходаgotoи ограничиться тремя управляющими конструкциями: последовательность, цикл, выбор [2].
Дональд Кнут подверг критике тезис Дейкстры о полном исключении goto, продемонстрировав случаи, гдеgotoполезен. В итоге возникла плодотворная дискуссия, строго говоря, не завершенная до сих пор, в ходе которой выявились четыре варианта мнений (табл. 4).
Таблица 4
Позиция участников дискуссии |
Используются три структурные конструкции? |
Используются заменители goto? |
Используются goto? |
Вариант 1 |
Да |
Нет |
Нет |
Вариант 2 |
Да |
Нет |
Да |
Вариант 3 |
Да |
Да |
Да |
Вариант 4 |
Да |
Да |
Нет |
Вариант 1 описывает ортодоксальную позицию Дейкстры, согласно которой оператор goto имеет “гибельные последствия” и поэтому “должен быть исключен из всех языков программирования высокого уровня”. Исходя из этого были разработаны языки безgoto:PDL[3],BLISSи др.
Вариант 2 отражает мнение ранних критиков Дейкстры, позиция которых выражается словами: “использование оператора gotoможет оказаться уместным в лучших структурированных программах”; “всегда были примеры программ, которые не содержатgotoи аккуратно расположены лесенкой в соответствии с уровнем вложенности операторов, но совершенно непонятны, и были другие программы, содержащиеgotoи все же совершенно понятные”. Поэтому нужно “избегать использованияgotoвсюду, где это возможно, но не ценой ясности программы” [4].
Как известно, полемика по goto“растревожила осиное гнездо” и всколыхнула “весь программистский мир”. Варианты 1 и 2 выражают крайние позиции участников дискуссии, между которыми, как казалось вначале, компромисс невозможен. Однако ситуация изменилась с изобретением и широким распространениемзаменителейgoto, примерами которых являются: в языкеСИ— операторыbreak,continue,returnи функцияеxit( ), в языкеМОДУЛА-2 — операторыRETURN,EXIT, процедураHALTи т. д.
Заменители — особый инструмент, который существенно отличается как от трех структурных управляющих конструкций, так и от goto. Они обладают двумя важными преимуществами по сравнению с goto:
1) не требуя меток, заменители исключают ошибки, вызванные путаницей с метками;
2) каждый заменитель может передать управление не куда угодно (как goto), а в одну-единственную точку, однозначно определяемую ключевым словом заменителя и его местом в тексте. В результате множество точек, куда разрешен переход, сокращается на порядок, что также предотвращает ошибки.
Вариант 3 описывает языки СИ,АДА и др., где имеются заменители и на всякий случай сохраняетсяgoto.
Вариант 4 соответствует языку МОДУЛА-2, где также есть заменители, однакоgotoисключен. Следует подчеркнуть, что при наличии заменителей сфера примененияgotoрезко сужается, так что удельный вес ошибок, связанных с его применением, заметно уменьшается; поэтому вопрос об исключенииgotoтеряет прежнюю остроту.
Идея структуризации оказала большое влияние на практику. Практически во все императивные языки высокого уровня на этапе их разработки или позже были введены структурные конструкции цикла и ветвления, а также, что очень важно, различные заменители goto.