4. Реляционное исчисление

Реляционное исчисление базируется на теоретических основах исчисления предикатов. Предикат P(x1,x2,...,xn) это функция, принимающая значения «Истина» или «ложь», от аргументов, определенных в конкретных областях D1,D2,...,Dn. При построении высказываний используются

логические связки, например

конъюнкция, дизъюнкция, отрицание,

термы сравнения с операциями

и др., а также кванторы существования и общности .

Рассмотрим пример применения кванторов. Высказывание - означает-что среди элементов множества X найдется, по крайней мере, один, при котором оказывается истинным неравенство, заключенное в скобках. Высказывание означает, что для всех элементов множества X некоторая функция f(x) больше заданного a.

В реляционном исчислении принято связывать отношением R(A1,...,An) некоторый предикат P(x1,...,xn), аргументы, которых имеют одинаковые области определения, таким образом, что если P(a1,a2,...,an)=1, то кортеж <a1,a2,...,an> принадлежит отношению , для i=1,n, в противном случае кортеж не входит в состав указанного отношения. Отсюда следует, что посредством задания некоторого предиката может быть задано и соответствующее ему отношение.

Из сказанного видно, что реляционное исчисление позволяет описать самые разнообразные виды искомых отношений. Однако отсутствие процедурности существенно затрудняет реализацию языков, основанных на реляционном исчислении. Решении этой проблемы возможно при использовании методов реляционной алгебры.

D₁

A 2

D₂ D₂

B C B C

D₃ D₃ D₃ D₃ 5 D 4 5 D 4 5 D 4 5 D

A,B,4 A,C,4 2,B,4 2,C,4

A,B,5 A,C,5 2,B,5 2,C,5

A,B,D A,C,D 2,B,D 2,C,D

Рис.6.1.Графическая интерпретация получения декартова

произведения

Лекция 7

Лингвистическое обеспечение сапр

Лингвистическое обеспечение САПР представлено совокупностью языков, применяемых для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения САПР- языки общения человека с ЭВМ.

В соответствии с принятой классификацией языков САПР(рис.7.1) различают языки программирования и проектирования.

Я зыки САПР

программирования проектирования

выходные промежуточные входные внутренние сопровождения

описания описания

объектов заданий

схемные графические моделирования

Рис.7.1. Классификация языков САПР

7.1. Языки программирования

Языки программирования- языки, предназначенные для написания

программного обеспечения. Эти языки - средство разработчика САПР.

К языкам программирования предъявляют требования удобства использования, универсальности и эффективности объектных программ (т.е. программ полученных после трансляции на машинный язык).

Удобство использования выражается в затратах времени программиста на освоение языка и главным образом на написание программ на нем.

Универсальность определяется возможностями языка для описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения

САПР.

Эффективность объектных программ определяется свойствами используемого транслятора, которые в свою очередь зависят от свойств языка. Эффективность оценивается затратами машинных времени и памяти на исполнение программ.

С позиций универсальности и эффективности объектных программ

наилучшими свойствами обладают машинно-ориентированные языки. Близость к машинным кодам (языки машинных команд) обуславливают простоту и эффективность трансляторов на машинный язык называемых ассемблерами. Однако языки ассемблера неудобны для человека, их использование снижает производительность труда программистов. Поэтому их применяют для разработки лишь тех модулей программного обеспечения САПР, которые работают в реальном масштабе времени или требуют для своего исполнения чрезмерно больших вычислительных ресурсов.

Среди алгоритмических языков высокого уровня, созданных на ранних этапах развития вычислительной техники, наибольшее распространение получил Фортран. Он легок в освоении и весьма эффективен при решении задач численного анализа. Программное обеспечение таких систем как PARIS, ModAPT-Caspa, APT-CM написаны на языке Фортран. Однако Фортран имеет ограниченные возможности для описания сложных алгоритмов логического характера. Поэтому при создании таких программ, как мониторы или языковые процессоры, используют либо языки ассемблера, либо языки высокого уровня с более развитыми возможностями невычислительных процедур- C, Pascal, Pl-1, Ada.

7.2. Языки проектирования

Языки проектирования- языки, предназначенные для описания информации об объектах и задачах проектирования. Большинство этих языков относится к средствам пользователя САПР.