ЯЗЫК TSM ОПИСАНИЯ СИМВОЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ ЗНАНИЙ ИНФОРМАТИКИ СИНФ: ПРИМЕНЕНИЕ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

Система знаний информатики СИНФ – это распределѐнная гипермедийная система знаний, рассчитанная на исследователей, разработчиков информационных технологий, преподавателей вузов, аспирантов и студентов профильных специальностей. СИНФ разработана проф., д.т.н. В.Д. Ильиным и к.т.н. А.В. Ильиным. Она постоянно расширяется, пополняясь новыми веб-ресурсами. В настоящее время в состав системы СИНФ входят журнал «ИНФОРМАТИКА: S-моделирование» [1-6], «Энциклопедия информатики ИНФОПЕДИЯ»  и «Интернет-сервисы Планирования Ресурсов» [7, 11-14].

В монографии [5] введена обновлѐнная версия TSM-комплекса средств описания s-моделей. Особенностью языка TSM является строчная запись произвольных символьных выражений, что соответствует стилю, принятому в языках программирования. Для TSM-описаний достаточно стандартной клавиатуры и набора специальных символов, имеющихся в составе наиболее распространѐнных текстовых редакторов, что существенно для успешного развития TSM.

Для примера приведѐм несколько синтаксических особенностей языка TSM [5]. В этом языке не накладывается никаких ограничений на максимальное число индексов для переменных и помечающих символов (помет). Все индексы и пометы записываются в строчку внутри квадратных скобок, следующих сразу за индексируемой (или/и помеченной) переменной. Индексы, определяющие элемент массива, отделяются запятыми, индексированные индексы – косой чертой  «/». Верхний индекс от нижнего отделяется точкой  с запятой «;». Если в описании индекса точка с запятой не встречается, то индекс считается нижним. Если сразу после точки с запятой стоит закрывающая квадратная скобка, то - задан только верхний индекс. Такой синтаксис позволяет легко описывать массивы любой размерности. Для записи суммы индексированных переменных вместо символа «å» используется «sum». При этом индекс суммирования, его начальное и конечное значения записываются в квадратных скобках справа от «sum». Преимущество такого описания в том, что оно приобретает вид, привычный для разработчиков алгоритмов и программистов. Строчная запись символьных выражений на языке TSM упрощает переход от постановки задачи к алгоритмизации и программированию.

Чтобы создать более полное представление о языке TSM, приведѐм небольшой фрагмент описания символьной модели одной из задач частично-целочисленного программирования из курса «Алгоритмизация и решение задач управления в человеко-машинной среде», который читается автором студентам МИРЭА, обучающимся на базовой кафедре проблем информатики ИПИ РАН.

Вначале дадим содержательную постановку этой задачи, а затем построим символьную модель задачи, используя стандартные математические средства и язык TSM.

Рассмотрим транспортную сеть, состоящую из n объектов-приѐмников продукции (ОП), местоположение которых известно. Для снабжения этих объектов фиксированным набором продукции требуется построить не более m складов на специально отведѐнных строительных площадках (на каждой из площадок можно построить не более одного склада). Требуется решить, какое количество складов следует построить и где их целесообразно разместить, если известно количество наборов продукции, необходимое каждому ОП, максимальные объѐмы продукции, которые смогут храниться на складах, стоимость ввода в эксплуатацию каждого склада и расходы на доставку продукции из каждого склада на каждый ОП.

Построим символьную модель задачи, используя традиционные средства математической записи и – средства языка TSM.

1)    «Многоэтажная» математическая форма записи Переменные решения

xij – объѐм продукции, поставляемой с i–го склада (i = 1, 2,…, m), в j–ый ОП (j = 1, 2,…, n).

yi = 1, если склад решено построить, или 0 - в противном случае (i = 1, 2,…, m) Целевая функция

Многолетний опыт применения языка TSM в образовательном процессе показывает, что наибольший эффект достигается при изучении дисциплин, включающих сложные символьные модели задач [8-10].

Список литературы

1.      Ильин А.В., Ильин В.Д. Основы теории s-моделирования. – М.: ИПИ РАН, 2009. 143 с.

2.      Ильин А.В., Ильин В.Д. S-моделирование объектов информатизации. – М.: ИПИ РАН, 2010. 412 с.

3.      Ильин А.В., Ильин В.Д. Символьное моделирование в информатике. – М.: ИПИ РАН, 2011. 204 с.

4.      Ильин А.В., Ильин В.Д. S-моделирование задач и конструирование программ. – М.: ИПИ РАН, 2012. 148 с.

5.      Ильин А.В., Ильин В.Д. Система порождения программ. Версия 2013 г. – М.: ИПИ РАН, 2013. 142 c.

6.      Ильин А.В., Ильин В.Д. Научно-образовательные веб-ресурсы. S-моделирование. – М.: ИПИ РАН, 2013. 112 с.

7.        Ильин А.В. Экспертное планирование ресурсов. – М.: ИПИ РАН, 2013. 58 с.

8.      Куров Б.Н. Сравнение эффективности алгоритмов управления с учѐтом точности данных и реализации решений // Управление большими системами, 2011. Вып. 34. С. 279–291

9.      Куров Б.Н. Опыт применения электронных ресурсов в обучении студентов МИРЭА // Информационные технологии в образовании: Сб. трудов XXIII Междунар. конф.-выставки. – М.: ВМК МГУ, 2013. Ч. II. С. 48-49

10.   Куров Б.Н. Применение веб-ресурсов системы знаний информатики СИНФ в учебном процессе // Системы и средства информатики, 2014, Том 24, Выпуск 2, С. 222-233

11.   Ilyin A.V., Ilyin V.D. The technology of interactive resource allocation in accordance with the customizable system of rules. Applied Mathematical Sciences 2013, Vol. 7, no. 143, 7105-7111.

12.     Ilyin A.V., Ilyin V.D. The Interval  method  of cost planning and  its implementation in the online service.

Contemporary Engineering Sciences, 2014, Vol. 7, No. 20, 931-938.

13.   Ilyin A.V., Ilyin V.D. Towards a Normalized Economic Mechanism Based on E-services. Agris on-line Papers in Economics and Informatics, 2014, Vol. VI, No 3, 39-49.

14.   Ilyin A.V., Ilyin V.D. Informatization of the normalized economic mechanism: e-services for resource planning // Системы и средства информатики, 2014, Том 24, Выпуск 4, С. 242-256