Программа–конструктор для построения МП–транслятора по его параметрам с последующей проверкой задаваемых пользователем цепочек (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Реферат

Введение

1 Теоретические и практические основы разрабатываемой темы

1.1 Теория конечных автоматов

1.2 Области прикладного применения теории конечных автоматов

2 Разработка программного продукта

2.1 Современные требования к программным продуктам

2.2 Предполагаемая структура разрабатываемого ПП

2.3 Обоснование выбора средств реализации

2.4 Функциональная схема ( блок-схема )

2.5 Алгоритм реализации основной функции ПП

2.6 Иерархия экранных форм

2.7 Систему контроля неквалифицированных действий пользователя

3 Руководство пользователя, инструкция по инсталляции

3.1 Требования к аппаратным средствам

Выводы

Список литературы

Приложение А

РЕФЕРАТ

Курсовая работа по дисциплине «Основы дискретной математики» на тему: « Программа – конструктор для построения МП – транслятора по его параметрам с последующей проверкой задаваемых пользователем цепочек»

В работе рассмотрен вопрос построения автоматов-трансляторов с магазинной памятью, проверкой задаваемых цепочек. Программу можно использовать в учебных целях, для построения автоматов с последующим использованием созданных файлов в других приложениях, создаваемых с помощью среды программирования Delphi.

Работа посвящена изучению такого раздела дискретной математики, как автоматы-трансляторы с магазинной памятью. На основе полученных знаний разработан программный продукт, реализующий построение МП-транслятора путем задания управляющей таблицы.

При работе приложение позволяет пользователю построить транслятор. Затем пользователь может выполнить проверку цепочки. Если пользователь изучит теоретический материал, то работа не вызовет большого затруднения. Теоретический материал излагается ниже в записке, а также в реализованной справочной службы программы. Работа программного продукта реализована достаточно наглядно, что делает его пригодным для использования его в целях более качественного обучения студентов по указанному выше разделу дискретной математики.

Ключевые слова:

дискретная математика, МП-транслятор, управляющая таблица, входная цепочка, выходная цепочка.

Введение

В настоящее время компьютеры все чаще используются не только для обработки данных и уточнения параметров моделей, но и для постановки компьютерного эксперимента, во многих случаях призванного заменить дорогостоящий натурный эксперимент. Поэтому дальнейшее развитие математического моделирования связано с применением современных средств компьютерной математики как инструмента подготовки высококвалифицированных специалистов, построения содержательных моделей, накопления и хранения информации, полученной в результате исследования этих моделей, т.е. с разработкой новых информационных технологий для образования и научных исследований.

Развитие научно-технического прогресса ведет к росту потребности в технических, математических и иных расчетах, в соответствующих программных продуктах. Не последнее место в научных исследованиях занимает математическое моделирование с применением информационных технологий. В электротехнике и электронике широко используют MathCAD для проектирования всевозможные процессов, импульсов, сигналов.

Также математическое моделирование используется в металлургических направлениях. В частности в ДГМА производится математическое моделирование горячей и холодной прокатки на языке PASCAL. Производится математическое моделирование процесса переворачивания сталеразливочных ковшей, расчет механических свойств разных металлов и сплавов в условиях холодной деформации, анализ влияния выходных параметров процесса холодной прокатки на величину основных энергосиловых параметров.

В связи с широким распространением быстродействующих электронно-вычислительных машин главной задачей математического моделирования стала задача обеспечения интерактивности взаимодействия исследователя с моделируемым объектом, в том числе, в реальном времени. В научных исследованиях это сводится к определению архитектуры и состава программно аппаратных средств интерфейса пользователя, предварительной обработке исходных данных с учетом их амплитуды, частотных и временных характеристик, идентификации, прогнозированию и управлению, исследуемым объектом. Научные достижения включают методики разработки инструментальных средств и ряд алгоритмов для обеспечения человеко-машинного интерфейса, предварительной обработки данных и идентификации нелинейных динамических систем, визуализации полученных результатов.

Реферат

Дискретная математика– раздел математики, занимающийся изучением свойств объектов конечного характера.

Дискретная математика включает в себя такие разделы как множества, алгебра высказываний, теория конечных автоматов, теория графов.

В этой курсовой работе будет предпринята попытка раскрыть как можно шире понятие автоматов-трансляторов с магазинной памятью.

Delphi является одним из наиболее быстрых средств для реализации поставленной задачи (написание кода программы и визуальное создание вида программы занимают очень короткий промежуток времени по сравнению с другими языками).

Однако основная ценность приложения – алгоритмическая поддержка. С одной стороны разработка качественного интерфейса заметно облегчается при использовании сред визуального программирования, а с другой стороны для разработки завершенных корректных приложений необходима теоретическая база.

При разработке программного продукта использовалась интегрированная среда Delphi 6.

1 Теоретические и практические основы разрабатываемой темы

1.1 Теория конечных автоматов

Конечный автомат(в дальнейшем КА) - абстрактное вычислительное устройство с фиксированным и конечным объемом памяти, которое на входе читает цепочки(последовательности символов некоторого алфавита), а на выходе сообщает об их принадлежности к некоторому множеству, для распознания которого он построен.

По сути КА работает как фильтр, который пропускает "правильные" цепочки. Другая трактовка КА - компактный алгоритм распознания регулярных, в том числе и бесконечных множеств, который строит программист перед началом кодирования (реализацией алгоритма на конкретном языке).

Далеко не для всех регулярных множеств можно построить

КА-распознаватель, так как КА не имеет возможности сосчитать и запомнить количество символов обрабатываемой цепочки. Для этой цели используется специальное устройство - магазин, в который можно помещать символы или удалять их, запоминая или сравнивая количество символов входной цепочки. Такой автомат называется автоматом распознавателем с магазинной памятью (сокращенно – МП-распознавателем).

Но в ряде случаев при обработке регулярного множества необходимо его преобразование в другое множество. Такие действия может выполнять МП-транслятор, на выходе которого будет формироваться выходная цепочка.

МП-транслятор задается :

1.Конечным множеством входных символов (включая символ конца цепочки "¶").

2.Конечным множеством выходных символов.

3.Конечным множеством магазинных символов (включая маркер дна магазина - '¤').

4.Конечным множеством состояний.

5.Упpавляющей таблицей, котоpая каждой комбинации трех параметров: входной символ, магазинный символ(верхний символ магазина), состояние - ставит в соответствие четыре параметра: действие с магазином, входным символом, состоянием и выходным символом.

5.Hачальной конфигурацией (начальное состояние и начальное содеpжимое магазина).

6.Множеством допускающих конфигураций (комбинаций - состояние МП-транслятора и верхний символ магазина в момент, когда приходит символ "конец цепочки").

Допускаемые операции над входом:

1.Держать входной символ (Д).

2.Перейти к очередному символу (П).

Примечание: запрещено запрашивать входной символ после прихода символа "¶"("конец цепочки").

Допускаемые операции над магазином

1.Втолкнуть в магазин магазинный символ, к примеру А (Вт.А).

2.Вытолкнуть из магазина верхний символ, к примеру А (Выт.А).

3.Оставить магазин без изменений (О).

Ряд ячеек управляющей таблицы может без деления на поля заполняться символом Е (состояние ошибки). Если МП-транслятор попал в такое состояние, то обработка цепочки прекращается и такая цепочка отвергается.

Результатом работы для МП-транслятора будет сообщение "допустить" или "отвергнуть" и цепочка получаемая на выходе. Входная цепочка допускается МП-транслятором , если под воздействием этой цепочки автомат, начавший работу в начальной конфигурации ( в начальном состоянии и с начальным содержимым магазина) приходит к допускающей конфигурации после поступления символа "конец цепочки", иначе цепочка отвергается.

Рассмотрим строение ячейки в таблице переходов МП-транслятора.

Рис. 1 – вид ячейки МП-транслятора

Построение МП-транслятора для распознания заданного множества цепочек - процесс творческий и неоднозначный. Теоретически для распознания одного и того же множества цепочек можно построить бесконечное множество КА. Описанный выше принцип распознания применим далеко не ко всякому регулярному множеству.