Презентация на тему "Автоматное программирование"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Применение автоматного программирования во встраиваемых системах

  В. О. Клебан, А. А. Шалыто Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики 2009 г.

• 
  Слайд 2

  Автоматное программирование (1)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Автоматизированный объект управления Машина Тьюринга

• 
  Слайд 3

  Автоматное программирование (2)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Система управления – система вложенных автоматов. Объект управления – произвольный физический объект (клапан) или математическая функция (выдержка времени). Основные понятия: состояния, переходы, события, входные переменные и выходные воздействия, автоматы, гибридные автоматы. Состояния: управляющие в СУ и вычислительные в ОУ.

• 
  Слайд 4

  Пример. Управление дизель-генератором (1)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах

• 
  Слайд 5

  Пример. Управление дизель-генератором (2)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах

• 
  Слайд 6

  Пример. Управление дизель-генератором (3)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах

• 
  Слайд 7

  Автоматное программирование

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах злоупотребление логикой злоупотребление семантикой Тьюрингово программирование Традиционное программирование Автоматное программирование ПАРАДИГМА АВТОМАТНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ СОСТОИТ В ПРЕДСТАВЛЕНИИ СУЩНОСТЕЙ СО СЛОЖНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ В ВИДЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ

• 
  Слайд 8

  Преимущества

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Обладает наибольшей эффективностью для систем со сложным поведением Формальное и понятное описание поведения Проверка формальных свойств диаграмм Автоматическая генерация кода по диаграммам переходов Возможность тестирования в терминах автоматов Возможность верификации программ методом Model Checking Проектная документация

• 
  Слайд 9

  Реализация автоматных программ

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Вне зависимости от используемого языка программирования реализация автоматных программ осуществляется по графам переходов формально и изоморфно – текст программы «внешне похож» на граф переходов. Переход от графа переходов к тексту программы может осуществляться как вручную, так и автоматически с помощью соответствующих инструментальных средств. Например, для создания программ на языке Java в СПбГУ ИТМО создано инструментальное средство UniMod.

• 
  Слайд 10

  Инструментальное средство UniMod (1)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Семь автоматов Вручную Автоматическая генерация Вручную

• 
  Слайд 11

  Инструментальное средство UniMod (2)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Один из автоматов – AL

• 
  Слайд 12

  Верификация автоматных программ

  А.А. Шалыто Автоматное программирование При использовании метода Model Checking при верификации программ предлагается по программе строить ее модель. Построение адекватной модели автоматически практически невозможно. При использовании автоматного программирования первичной является модель поведения, по которой строится программа. Поэтому уровень процесса верификации автоматных программ увеличивается.

• 
  Слайд 13

  Генерация автоматов и генетическое программирование

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Основная сложность в автоматном программировании – построение автоматов В большинстве случаев автоматы проектируются вручную Однако эвристическое построение автоматов часто затруднено или невозможно Решение – автоматическое построение конечных автоматов с помощью генетического программирования Это позволит повысить уровень автоматизации построения программ рассматриваемого класса Материалы – на сайте http://is.ifmo.ru (раздел «Генетические алгоритмы»)

• 
  Слайд 14

  Пример. Беспилотный вертолет (1)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто, И.В. Широков Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Содержит контроллер на базе ядра ARM7 с частотой 60МГц. Интегрированную систему радиосвязи радиусом действия 1.5км (скорость 115200 кбит/с) Трехосевой акселерометр. Трехосевой гироскоп. Магнитный компас Услилительно-преобразовательные устройства управления двигателями.

• 
  Слайд 15

  Верификация автоматных программ

• 
  Слайд 16

  Пример. Беспилотный вертолет (3)

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто, И.В. Широков Применение автоматного программирования во встраиваемых системах http://www.youtube.com/watch?v=-LuVLH4cV0U

• 
  Слайд 17

  Спасибо за внимание!

  В.О. Клебан, А.А. Шалыто, И.В. Широков Применение автоматного программирования во встраиваемых системах Спасибо за внимание! http://is.ifmo.ru http://blog.savethebest.ru http://www.savethebest.ru kleban@savethebest.ru