Purpose.The second part of the paper completes presentation of constructive and the productive structures (CPS), modeling adaptation of data structures in memory (RAM). The purpose of the second part in the research is to develop a model of process of adaptation data in a RAM functioning in different hardware and software environments and scenarios of data processing. Methodology. The methodology of mathematical and algorithmic constructionism was applied. In this part of the paper, changes were developed the constructors of scenarios and adaptation processes based on a generalized CPS through its transformational conversions. Constructors are interpreted, specialized CPS. Were highlighted the terminal alphabets of the constructor scenarios in the form of data processing algorithms and the constructor of adaptation – in the form of algorithmic components of the adaptation process. The methodology involves the development of substitution rules that determine the output process of the relevant structures. Findings. In the second part of the paper, system is represented by CPS modeling adaptation data placement in the RAM, namely, constructors of scenarios and of adaptation processes. The result of the implementation of constructor of scenarios is a set of data processing operations in the form of text in the language of programming C#, constructor of the adaptation processes – a process of adaptation, and the result the process of adaptation – the adapted binary code of processing data structures. Originality. For the first time proposed the constructive model of data processing – the scenario that takes into account the order and number of calls to the various elements of data structures and adaptation of data structures to the different hardware and software environments. At the same the placement of data in RAM and processing algorithms are adapted. Constructionism application in modeling allows to link data models and algorithms for their processing with the performance criteria in the framework of unified approach and applied means. The developed models allow us to study the process of adaptation and control it. Practical value. The developed model and methods allow automatically changing the data placement in the RAM and their algorithmic connection depending on the operational requirements, the design features of the hardware and software operating environment.
Цель. Стремительно растущие объемы обрабатываемых данных информационных систем существенно снижают временную эффективность алгоритмов их обработки. Одним из направлений решения данной проблемы является эффективное размещение данных в оперативной памяти (ОП). Необходимо разработать модели, позволяющие автоматизировано решать задачи рационального размещения данных в ОП. Методика. Для моделирования процессов адаптации структур данных (СД) в ОП применена методология математикоалгоритмического конструктивизма. Данный подход предусматривает разработку конструктивнопродукционных структур (КПС) с преобразованиями специализации, интерпретации, конкретизации и реализации. Разработка КПС предусматривает определение расширяемого носителя, сигнатуры отношений, операций и конструктивной аксиоматики. Наиболее сложной и существенной частью аксиоматики является множество формируемых правил подстановки, определяющих процесс вывода соответствующих конструкций. Результаты. Авторами разработана система КПС, состоящая из конструктора логической структуры данных, преобразователей логической структуры в программный интерфейс и имплементацию на языке программирования, конструкторов сценариев и процессов адаптации. Результатом реализации конструктора процесса адаптации являются генерации программного текста библиотеки классов, реализующей заданную логическую структуру данных с соответствующими операциями их обработки, и ее компиляция в бинарный код. Научная новизна. Впервые предложена конструктивная модель процессов разработки и адаптации структур данных к различным программноаппаратным средам. При этом адаптируется размещение данных в ОП и алгоритмы их обработки. Применение конструктивизма в моделировании позволило в рамках единого подхода и применяемых средств связать модели данных и алгоритмы их обработки с критериями эффективности. Усовершенствована методика формирования системы КПС, механизмы, связи между взаимодополняющими друг друга КПС. Модификация конструктора и преобразователей позволяет коренным образом изменять и исследовать процесс адаптации. Практическая значимость. Разработанная модель позволяет автоматизировать процессы рационального размещения данных в ОП, что, в свою очередь, повышает временную эффективность программ со значительной долей обработки больших и очень больших объемов данных.
Розроблене інструментальне середовище для визначення часової та функціональної ефективності алгоритмів. Передбачені можливості дослідження ефективності алгоритмів на множині особливих «незручних» функцій, яку можливо змінювати та доповнювати. Виконані комп'ютерні експерименти з визначенням теоретичних засад, підготовчих заходів, реалізацією та аналізом отриманих результатів. Отримані залежності часової та функціональної ефективності зграйного алгоритму від кількості параметрів функцій, глобальний екстремум яких визначається, та параметрів зграйного алгоритму: розміру популяцій та кількості епох. У розробленому середовищі передбачена можливість дослідження інших біонічних алгоритмів. Ключові слова: часова ефективність, функціональна ефективність, біонічний алгоритм, комп'ютерний експеримент. Разработана инструментальная среда для определения временной и функциональной эффективности алгоритмов. Предусмотрены возможности исследования эффективности алгоритмов на множестве особых «неудобных» функций, которо е можно изменять и дополнять. Выполнены компьютерные эксперименты, включая определение теоретических основ, подготовку, реализацию и анализ результатов. Получены зависимости временной и функциональной эффективности роевого алгоритма от количества параметров функций, глобальный экстремум которых определяется, и параметров роевого алгоритма: размера популяций и количества эпох. В разработанной среде предусмотрена возможность исследования других бионических алгоритмов. Ключевые слова: временная эффективность, функциональная эффективность, бионический алгоритм, компьютерный эксперимент. An instrumental environment for determining the time and functional efficiency of algorithms are developed. Abilities of studying the effectiveness of algorithms on a set of special "uncomfortable" functions, which can be changed and implemented are provided. Computer experiments are carried out, including the definition of theoretical foundations, preparation, implementation and analysis of the results. The dependency of the time and functional efficiency of the rouge algorithm on the number of parameters of functions whose global extremum is determined, and the parameters of the roaming algorithm: population size and number of epochs are obtained. In the developed environment, it is possible to study other bionic algorithms.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.