26-29 октября 2010 года, Красноярск

Ибрагимов А.А.   Хамроева Д.Н.   Калханов П.  

О пакете интервальных алгоритмов для широкого пользователя

Докладчик: Ибрагимов А.А.

При алгоритмизации методов интервального анализа существенные трудности возникают из–за неприспособленности аппаратных средств ЭВМ к учету специфических требований интервального исчисления. Эти требования обусловлены тем, что в процессе генерации конкретных интервальных алгоритмов на ЭВМ возникает потребность в подпрограммной машинной интервальной арифметике, в вычислении интервальнозначных функций и в некоторых аналитических преобразованиях. Следует отметить, что в большинстве предлагаемых интервальных алгоритмов предполагается, что пользователь должен иметь знакомство с основами интервального анализа, уметь проводить некоторые подготовительные работы. Это обстоятельство в определенной мере ограничивает круг пользователей интервальных методов. Когда речь идет об освобождении пользователя от необходимости знакомства с основами интервального анализа и проведения некоторых подготовительных работ путем возложения их на “плечи” ЭВМ, уместно говорить о необходимости некоторого пакета прикладных программ (ППП) (некоторой алгоритмической системы или генератора программ), производящего автоматическое построение интервальных алгоритмов и состоящего из подпрограмм–модулей, разработанных на модульном принципе.
Под ППП здесь понимается общепринятое понятие пакета, т.е. совокупность программ и системных средств, необходимых для решения определенного класса задач. В нашем случае – это класс задач интервального анализа, либо класс вещественных задач, которые необходимо решить в рамках интервального анализа. Системными средствами являются штатные средства операционных систем ЭВМ. Под модулем понимается программа, оформленная как подпрограмма (процедура), реализующая на ЭВМ некоторый законченный фрагмент вычислительного процесса решения конкретной задачи, который заключается в вычислении выражений как с действительными, так и с интервальными числами.
В работе приводится описание одного варианта пакета интервальных алгоритмов, основанного на принципе дружественности. В данном случае принцип дружественности понимается не только в простоте и удобстве интерфейса, но и разработанности достаточного количества программных средств расширяющих, по замыслу авторов, круг пользователей интервальными методами. В частности, в рамках пакета пользователю представляется возможность проведения определённого ряда вычислительных экспериментов, будучи не знакомым с методами интервального анализа. При этом достаточно записать задания, используя обычные математические выражения. В данном варианте пакета, реализованного средствами С++ на основе принципов объектно-ориентированного программирования, пользователь имеет возможность решать интервальными методами ряд задач вычислительной математики и настраивать пакет на применение новых алгоритмов, оставаясь в рамках привычных языковых конструкций.


К списку докладов