- •Млта: Математическая логика и теория алгоритмов
- •Комплект трех вариантов структурной формулы
- •Базисные структуры параллельных алгоритмов
- •1.2 Исходные структурные формулы параллельных алгоритмов
- •Стандартная форма формулы алгоритма
- •Контроль результатов
- •1. 2 Автоматизация построений основной схемы алгоритма Исходные условия
- •Вариант 1 структурной схемы. Автоматизация построений
- •Анализ структурной схемы Общие данные структуры алгоритма
- •Проверочная нумерация оболочек формул и схем
- •Вложенность формульных оболочек
- •Явная операция разделения (вилки) потоков
- •Работа с тренажером схемных построений
- •Мозаичный набор схем
- •Временные диаграммы параллельных алгоритмов
- •Графический расчет длительности алгоритма
- •Расчет длительности алгоритма
- •Вербальные тексты параллельных алгоритмов базисных структур
- •ИнФ: Инфиксная форма вербального текста
- •Ги: Горизонтальное исполнение
- •Алг a401: нач z1; нач нач нач z3; z1 кон и z5 кон и нач z2; нач нач z4; нач z2 и z8 кон кон и нач z7; z5 кон кон кон кон кон ви: Вертикальное исполнение
- •Автоматизация построений
- •НИнФ: Неявная инфиксная форма вербального текста
- •Исходные условия
- •Ги: Горизонтальное исполнение
- •КоФ: Комбинированная форма вербального текста: ИнПрПоФ
- •Ги: Горизонтальное исполнение
- •Ви: Вертикальное исполнение
- •Автоматизация построений: Алгол (Паскаль)-подобный текст
- •ПрФ: Префиксная форма
- •Исходные условия
- •Ги: Горизонтальное исполнение
- •Автоматизация построений
Работа с тренажером схемных построений
Мозаичный набор схем
Используется программа TRENTEST– графический тренажер-тестер.
Выполняется мозаичный набор структурных схем.
Вариант 1
СФА 0.5: Структурная формула алгоритма
A401 = (Z1 - (((Z3 - Z1) & Z5) & (Z2 - ((Z4 - (Z2 & Z8)) & (Z7 - Z5)))))
A401 = (Z1 (((Z3 Z1) & Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))))
ССА0.2: Структурная схема алгоритма
ШСА 0.1: Штрих-схема алгоритма
Вариант 2
СФА 0.6: Структурная формула алгоритма
A402 = (Z1 - (((Z3 - Z1) V Z5) & (Z2 - ((Z4 - (Z2 & Z8)) & (Z7 - Z5)))))
A402 = (Z1 (((Z3 Z1) V Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))))
ССА0.3: Структурная схема алгоритма
ШСА 0.2: Штрих-схема алгоритма
РМУ 0.2Однозначность графических построений:
1) В изложенной технике структурных построений обеспечивается возможность однозначного построения ССА по заданной СФА.
2) Данное обстоятельство обеспечивает возможность контроля правильности учебных схемных построений на основе сравнения с эталоном.
Временные диаграммы параллельных алгоритмов
Построения временных диаграмм. Вариант 1
Вариант 1 диаграммы (A401). Автоматизация построений
Используется программа GRAMPRAL
СФА 2.7: Структурная формула алгоритма / У: Поток управления
A401 = (Z1 (((Z3 Z1) & Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))))
A401 = (Z1 - (((Z3 - Z1) & Z5) & (Z2 - ((Z4 - (Z2 & Z8)) & (Z7 - Z5)))))
Набор формулы и данных:
ДИА 2.1: Диаграмма исполнения алгоритма
ЛД: Линейная (временная) диаграмма
СД: Сетевая (временная) диаграмма:
ручная доработка – указание причинно-следственных связей событий
Построения временных диаграмм. Вариант 2
Вариант 2 диаграммы (A402). Автоматизация построений
Используется программа GRAMPRAL.
СФА 2.8: Структурная формула алгоритма / У: Поток управления
// Замена обозначений: "" - "–"; "V" - "|"
A402 = (Z1 (((Z3 Z1) V Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))))
A402 = (Z1 - (((Z3 - Z1) V Z5) & (Z2 - ((Z4 - (Z2 & Z8)) & (Z7 - Z5)))))
Набор формулы и данных
ДИА 2.2: Диаграмма исполнения алгоритма
ЛД: Линейная (временная) диаграмма
Вариант 2
СД: Сетевая (временная) диаграмма:
ручная доработка – указание причинно-следственных связей событий
Графический расчет длительности алгоритма
Исходные обозначения
Принимаются обозначения:
mai: Длительность (цикла) исполнения алгоритмаAi– общее обозначение;
mai': Длительность исполнения алгоритмаAi– отсчет данных по линииai;
mai": Длительность исполнения алгоритмаAi– графический расчет
(выполняется далее).
Непосредственный отсчет длительности
Отсчет длины линии по времени начального и конечного события:
mai=taiо –taiн,
где taiн– время начала (цикла) исполнения алгоритмаAi,
taiо– время окончания (цикла) исполнения алгоритмаAi.
Вариант 1
ma001' =ta001о –ta001н=100– 0 =100
Вариант 2
ma002' =ta002о –ta002н=90– 0 =90
Графический расчет длины линии
Расчет выполняется по критическому пути временного графа:
Вариант 1
ma001" =mz1 +mz3+mz1 = 35 +30 +35 =100
Вариант 2
ma002" = mz1 + mz2 + mz4 + mz2 =35+20+15 + 20= 90
РМУ 2.1 Критический путьвременного графа:
это "плотная" последовательность работ (без "зазоров"), в которой изменение длительности любой работы влияет на общую длительность комплекса работ
Проверка результатов
Выполняется проверка соотношения mai' =?mai":
Вариант 1
ma001' =100 =ma001" =100
Вариант 2
ma002' =90 =ma002" =90
Вывод: данные графического отсчета и расчета совпадают.
2.1.4. Аналитический расчет длительности алгоритма
Подготовка формулы расчета длительности
СФА: Структурная формула алгоритма / У: Поток управления
ИнФ: Инфиксная форма
ПИнФ: Полная инфиксная форма
Вариант 1
A401 = (Z1(((Z3Z1) &Z5) & (Z2((Z4(Z2 &Z8)) & (Z7Z5))))) Вариант 2
A402 = (Z1(((Z3Z1) VZ5) & (Z2((Z4(Z2 &Z8)) & (Z7Z5))))) удаление наружных скобок (не нужны для последующего)
Вариант 1
A401 = Z1 (((Z3 Z1) & Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5))))
Вариант 2
A402 = Z1 (((Z3 Z1) V Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5))))
ШФР: Шаблон формулы расчета
КоФ: Комбинированная форма
ИнПрФ: Инфиксно-префиксная форма
Вариант 1 // пошаговое построение
= Z1 (((Z3 Z1) & Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))) =
= Z1 (&((Z3 Z1),Z5) & (Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))) =
= Z1 &(&((Z3 Z1),Z5),(Z2 ((Z4 (Z2 & Z8)) & (Z7 Z5)))) =
= Z1 &(&((Z3 Z1),Z5),(Z2 ((Z4 &(Z2,Z8)) & (Z7 Z5)))) =
= Z1 &(&((Z3 Z1),Z5),(Z2 &((Z4 &(Z2,Z8)),(Z7 Z5))))
Вариант 2 // пошаговое построение
= Z1(((Z3Z1) VZ5) & (Z2((Z4(Z2 &Z8)) & (Z7Z5)))) =
= Z1(V((Z3Z1),Z5) & (Z2((Z4(Z2 &Z8)) & (Z7Z5)))) =
= Z1&(V((Z3Z1),Z5),(Z2((Z4(Z2 &Z8)) & (Z7Z5)))) =
= Z1&(V((Z3Z1),Z5),(Z2((Z4&(Z2,Z8)) & (Z7Z5)))) =
= Z1&(V((Z3Z1),Z5),(Z2&((Z4&(Z2,Z8)),(Z7Z5))))
// операция суперпозиции () остается в инфиксах
// операции конъюнкции (&) и дизъюнкции (V) выносятся в префиксы
ТЗО: Таблица замены обозначений
Компоненты ШФР |
Ai |
Zi |
|
& |
V |
Компоненты ФРД |
mai |
mzi |
+ |
Max |
Min |
ФРД: Формула расчета длительности
// получается из ИнПрФ заменой обозначений по ТЗО
Вариант 1
ma001"'=
= mz1+max(max((mz3+mz1),mz5),(mz2+max((mz4+max(mz2,mz8)),(mz7+mz5))))
Вариант 2
ma002"' =
= mz1+min(max((mz3+mz1),mz5),(mz2+max((mz4+max(mz2,mz8)),(mz7+mz5))))