Среды для изучения вычислений с объектами

УДК 001(06) Телекоммуникации и новые информационные технологии…
В.Э. ВОЛЬФЕНГАГЕН1, В.Н. НАЗАРОВ, В.В. РОСЛОВЦЕВ, А.Д. ЛАПТЕВ
1
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Группа компаний “ЮрИнфоР”, Москва, РФ
СРЕДЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЫЧИСЛЕНИЙ С ОБЪЕКТАМИ
Среды “Классическая комбинаторная логики”, “Категориальные комбинаторы и категориальная
абстрактная машина”, “Суперкомбинаторы и системы программирования с динамическими наборами
инструкций” организованы по типу виртуального продолжения книги авторов. Представлен расширенный
материал, базирующийся на функциональном анализе, и функциональном программировании.
Практическая работа со средами для изучения вычислений актуальна как в учебном процессе
университета, так и при подготовке сотрудников для работы с новыми технологиями проектирования и
анализа различных объектов в информационных средах.
В данной работе представлены различные среды, применение которых для изучения вычислений
способствует эффективности усвоения материала и формированию практических навыков. Среда
Классическая комбинаторная логика предназначена для изучения комбинаторно полных систем, основанных
на комбинаторной логике и ламбда-исчислении. Является виртуальным продолжением глав 3, 4, 7, 8, 9
настоящего издания книги.
Изучение предполагает самостоятельное или аудиторное ознакомление с этим материалом. В среде
предлагается самостоятельно решить задачи и выполнить упражнения. В своем большинстве они
предполагают вывод выражения с заданной комбинаторной характеристикой, то есть предлагается
выполнить синтез объекта, свойства которого заданы.
В ходе решения предстоит вручную или автоматизировано построить последовательность
преобразований объектов, ведущих к целевому объекту. Корректность вычислений проявляется с
применением предоставляемой среды. В результате решения всего набора примеров и упражнений
приобретается навык аппликативного стиля мышления и рассуждения и умение выполнять синтез
производного объекта из имеющегося набора исходных объектов.
Среда «Категориальные комбинаторы и категориальная абстрактная машина» предназначена для
изучения организации программы в виде набора выражений категориальной комбинаторной логики в ее
базовом или расширенном варианте. Является виртуальным продолжением глав 20, 21, 22, 23 настоящего
издания книги.
В полном варианте является виртуальных продолжением книги “Категориальная абстрактная машина”.
Изучение предполагает самостоятельное или аудиторное ознакомление с этим материалом.
В среде предлагается самостоятельно решить задачи и выполнить упражнения. Все они связаны с
записью выражения, автоматизированным преобразованием его в программный код, выполнение
оптимизации кода и исполнение кода с применением категориальной абстрактной машины.
В результате решения всего набора примеров и упражнений приобретается навык эквивалентного
преобразования программного кода, ведущего к его оптимизации, навык вычисления значения выражений
на абстрактной машине, а также умение организовать вычисления в декартово замкнутой категории.
Среда «Суперкомбинаторы и системы программирования с динамическими наборами инструкций»
предназначена для изучения метода автоматизированного построения программного кода в виде
последовательности объектов-суперкомбинаторов, порождаемых на этапе генерации программного кода.
Программа сводится к набору вложенных суперкомбинаторов, которые аналогичны инструкциям системы
программирования.
В отличие от обычных систем программирования при использовании метода сведения к
суперкомбинаторам набор инструкций строится по мере формирования программного кода. В полном
варианте изучаются ленивые означивания и механизмы рекурсии. Изучение предполагает самостоятельное
или аудиторное ознакомление с этим материалом.
В среде предлагается самостоятельно решить задачи и выполнить упражнения. Все они приводят к
записи программного кода, который исполняется в среде. Проверка правильности результата оставляется
изучающему. В результате приобретается умение записи выражений, их приведение к аппликативному и
суперкомбинаторному виду, а также навык вычисления значения выражений на абстрактной машине
редукции.
Таким образом, среды как виртуальное продолжение книги [1] фактически формируют электронный
модуль для обучения, могут применяться в распределенной среде исследовательского университета. Могут
также использоваться для изучения основного материала книги [2].
Список литературы
1. Вольфенгаген В.Э. Комбинаторная логика в программировании. Вычисления с объектами в примерах
и задачах. 3-е изд. М.: Институт “ЮрИнфоР-МГУ”, 2008.
2. Hindley J.R., Seldin J.P. "Lambda-calculus and Combinators, an Itroduction". Cambridge University Press,
2008. 345 p.
_______________________________________________________________________
ISBN 978-5-7262-1230-2. XIV выставка-конференция
1
УДК 001(06) Телекоммуникации и новые информационные технологии…
_______________________________________________________________________
ISBN 978-5-7262-1230-2. XIV выставка-конференция
2