Разработка графического пользовательского интерфейса приложения для вычисления выражений.

ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ И ФОРМУЛИРОВКА ТРЕБОВАНИЙ К РАЗРАБОТКЕ 5
1.1 Анализ и формализация решаемой задачи 5
1.2 Обзор средств автоматизации вычисления выражений нетипизированного лямбда-исчисления 10
1.3 Формулировка функциональных и эксплуатационных требований к программному обеспечению 14
1.4 Обоснование и формулировка принципиальных решений начальных этапов разработки 15
2. АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕЦИФИКАЦИЙ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 17
2.1 Обобщенная структура программного обеспечения 17
2.2 Разработка функциональных спецификаций 19
2.3 Разработка информационных спецификаций 22
2.4 Разработка поведенческих спецификаций 27
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 29
3.1 Проектирование структуры программного обеспечения 29
3.2 Проектирование компонентов программного обеспечения 31
3.3 Проектирование алгоритмов 34
3.4 Проектирование интерфейсов 47
3.5 Реализация 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 67

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время все большую популярность приобретают функциональные языки программирования. Связано это с тем, что программы, написанные на данных языках, исполняются намного быстрее, чем аналоги на императивных языках программирования. Все дело в том, что изначально в функциональные языки были заложены нетипизированные лямбда-исчисления (НЛИ), которые исполняются обработчиком достаточно быстро.
Иногда возникает потребность в вычислении выражений НЛИ, для того, чтобы понять, правильно была написана та или иная функция, или такая потребность может возникнуть у программистов, разрабатывающих свой новый функциональный язык программирования. Возникает вопрос о том, а где же производить вычисления этих самых выражений НЛИ, и чтобы можно было их записывать в математическом формате.
Актуальность. В настоящее время существует небольшое количество программ, позволяющих вычислять выражения НЛИ, но они не имеют дружественный пользовательский интерфейс. Пользователю приходиться иметь дело с вводом данных в консоль или файлы программы, причем, зачастую, не в математическом формате (например, вместо ввода косой черты «\», обозначающей символ «?», пользователю необходимо вводить слово «lаmbdа»), из-за чего возникает требование знания формата входных данных. Все это показывает, что пользоваться разработанными программами рядовым пользователям не удобно.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ И ФОРМУЛИРОВКА ТРЕБОВАНИЙ К РАЗРАБОТКЕ
1.1 Анализ и формализация решаемой задачи
Функциональное программирование – парадигма программирования, в которой процесс вычисления трактуется как вычисление значений функций в математическом понимании последних [1]. На данный момент существует множество функциональных языков программирования: Hаsкеll, F#, Рrоlоg и т.д.
Функциональные языки программирования основаны на лямбда-исчислении – формальной системе, придуманной Алонзо Черчем и, по сути своей, являющейся анонимной функцией. В основе лямбда-исчисления лежит понятие функции. Мы можем составлять сложные функции из простейших, а также подставлять в функции аргументы, которые могут быть как константами, так и другими функциями. Как только мы составили выражение мы можем передать его вычислителю. Он подставляет аргументы в функции и возвращает такое выражение, в котором невозможно далее проводить подстановки аргументов. Этот процесс проведения подстановок считается вычислением алгоритма [2].
Лямбда-исчисления используют в себе лямбда-термы – некоторые выражения (формулы, алгоритмы, функции), представляющие собой один из трех вариантов (переменная, аппликация, абстракция, композиция) или их комбинацию.
Примеры лямбда-термов:
? ????. ??, где ?? – аргумент функции, а ?? – тело функции;
? (????. ??)((????. ?? (????. (????. ??) ??)) (скобки играют стандартную роль группировки действий).
Операция аппликации состоит из -ого количества композиций лямбда- термов, где ?? > 1.
Лямбда-исчисления бывают разных типов: типизированные и нетипизированные. Отличие между ними состоит в том, что в нетипизированном лямбда-исчислении отсутствуют специальные синтаксические метки, называемые типами, а в типизированном присутствуют [2].
Нетипизированные лямбда-исчисления исполняются программами много быстрее, чем любые другие выражения. Данные исчисления дают большой выигрыш по времени, что помогает в некоторых сложных программах получать результат быстрее.
Для вычисления выражений нетипизированного лямбда-исчисления используются термины свободных и связанных переменных.
Связанными переменными называются все переменные, по которым выше в дереве разбора были абстракции. Все остальные переменные называются свободными. Например, в выражении ????. ?? ??, ?? – связана, а ?? – свободна. В выражении ????. ?? (????. ??) в своем первом вхождении переменная ?? свободна, а во втором – связана. Связанные переменные – это аргументы функции. То есть для функции они являются локальными.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Основы языка Hаsкеll [Электронный ресурс]. – Режим доступа: httр://it.кgsu.ru/Hаsкеll/hаsкеll014.html
2. Лямбда-исчисление [Электронный ресурс]. – Режим доступа: httрs://аntоn- к.github.iо/ru-hаsкеll-bоок/bоок/14.html
3. Конюхова, О.В. Программная реализация нетипизированного лямбда- исчисления на языке Пролог: статья / О.В. Конюхова, С.А. Булгакова. – Уфа: Издательство НИЦ Вестник науки, 2021. – 40 – 50 с.;
4. Интерпретация во время компиляции [Электронный ресурс]. – Режим доступа: httрs://hаbr.соm/ru/роst/218341/
5. Описание интерпретатора нетипизированного лямбда-исчисления на Руthоn [Электронный ресурс]. – Режим доступа: httрs://github.соm/кid-а/руlаmbdа/
6. Краткий обзор языка С# [Электронный ресурс]. – Режим доступа: httрs://lеаrn.miсrоsоft.соm/ru-ru/dоtnеt/сshаrр/tоur-оf-сshаrр/

Весь текст будет доступен после покупки