Инфологическое обеспечение | Языковое | Графит-метод
Содержание
Определения отдельных правил даны на основе тезисов из /2, Гл.15/ и используют также результаты /3, п/р 4.2/. Если правило заменяет тезис, указан номер этого тезиса; если правило сформулировано иначе, после номера ставится звёздочка.
NB. Множество правил является минимальным и потому составлено исходя из того, что объектом является только текущая схема и не делаются никакие предположения ни о её топологических свойствах, ни о свойствах исполнителя правил (напр., наличии дополнительной памяти объектов). М.б. определены другие исчисления с учётом таких предположений; также с использованием данных правил и предположений о свойствах исполнителя м.б. определены укрупнённые операции (такие, как объединение/разъединение, рокировка).
Метод определён по принципу «расширяющегося ряда» изобразительных возможностей. Так, базовой топологией графит-схем является маршрутная; древовидная подразумевает включение ряда маршрутных структур (как нелинейных ветвей дерева); сетевая — включение уже древовидных структур (и/или маршрутных отдельно).
В отдельных случаях для визуализации употребляются специальные знаки, описанные в п. 5.2.4. Эти знаки применяются для сокращённого представления схем с повторяющимися структурами (элементами, связями), а также для формализованного описания схем как «визуальных текстов».
Правило 1. Графит-схема – граф (фигура), рассматриваемый как объект вывода в дедуктивной системе — графит-методе. Связный или одновершинный, в первом случае, возможно, ориентированный. Может содержать (или не содержать) контуры и/или петли. Включает элементы (вершины или подсхемы, рассматриваемые как одно целое) и связи (рёбра). Элементы и связи размечены текстовыми обозначениями, в т.ч., возможно, ссылками на другие графит-схемы и/или таблицы и/или изображения (представляемые отдельно или совместно с источником ссылки, что также указывается).
Графит-модель — совокупность графит-схем, связанных операторами взаимодействия (определяется видом оператора и конкретизируется его текстом) и/или декомпозиции. Операторы данных видов входят в определение конкретного языка. Языково-независимую декомпозицию задаёт механизм графит-областей (см. Правило ).
Элементы и связи, а также графит-схемы и модели размечены индексами по некоторой системе нумерации; это используется при выводе графит-схем, как указывается далее в соответствующих правилах метода. Разметка элементов определяется интерпретацией графит-схемы как предложения некоего графит-языка представления знаний и в графит-методе прямо не используется. Разметка связей определяется в графит-методе в части, используемой для вывода графит-схем (см. Правило ).
NB. Система нумерации элементов и связей может зависеть от реализации и здесь не обсуждается.
Характеристика (запись состояния) графит-схемы (модели) — совокупность величин, тражающих её содержание и представление информатически строго. Включает целевую часть — непосредственно представляющую содержание модели и служебную часть — величины окружения, управляющие организацией и ведением модели.
NB. В реализации целевая часть м.б. подразделена на величины содержания и представления, исходя из принципа отделения этих аспектов (независимости друг от друга).
Правило 2. Структур-класс – разновидность графит-схемы как графа (вид топологии связей). Предопределяется аксиоматически и определяет набор операций вывода, применимых в классе. Определены следующие структур-классы:
маршрутный — такой, что схема есть устремлённый (аранжируемый, сводимый) граф, планарный (без пересечений при укладке на плоскости) либо нет;
древовидный — такой, что схема есть дерево, каждая ветвь которого м.б. ребром или маршрутной подсхемой;
сетевой — такой, что схема есть конечное множество вершин с конечными числами входов и выходов, причём входы и выходы м.б. либо связаны попарно (принадлежа в паре одной или разным вершинам), либо не связаны (временно присоединяясь к вершинам-туннелям).
Детали связности обсуждаются далее при определении результатов вывода.
Т.о. графит-схема – общее понятие для обозначения маршрут-, древ- и сеть-схем.
Возможно иное задание структур-классов, что обосновывается формально (в частности, в рамках теории графов).
Аксиома структур-класса есть некоторый граф, называемый заготовкой. В одном классе м.б. даны две и более аксиом. В частности, разные аксиомы могут задавать разные подклассы топологии схем данного класса.
Правило 3. Опер-класс – логически отдельный вид операций вывода. Выделяется по характеру влияния на структуру графит-схемы. Определены следующие опер-классы:
прибавление элемента;
вычитание элемента;
преобразование конфигурации схемы.
В каждом структур-классе определены конкретные операции (варианты одной операции) из того или иного опер-класса.
Преобразования могут касаться:
конфигурации связей между элементами (и, возможно, также относительного положения элементов);
свойств (атрибутов) элементов и/или связей.
В данном определении эти случаи выделяются в самостоятельные опер-классы. Более детально преобразования не подразделяются; детали м.б. указаны при описании конкретных операций.
Правило 4. Базис-метод — часть графит-метода за исключением операций преобразования конфигурации. Необходим и достаточен для вывода графит-схем т.н. доказательным образом, с помощью логических рассуждений о смысле (семантике) структур схемы, исходя из цели (прагматики) схемы.
NB. Базис-метод в некотором смысле можно считать «классическим исчислением графов», т.к. он предоставляет возможности вывода всех графит-схем (в любом структур-классе). Фактически суждения о смысле определяют на каждом шаге вывода выбор конкретной операции и заполнение вершин текстом.
Рассуждения требуют привлечения текста, размечающего вершины как данной схемы, так и схем, входящих в ту же графит-модель (если они есть). Т.о., хотя мы и отвлекаемся в методе от текста, но должны иметь его в виду. Сказанное относится к различным структур-классам; так, строгие (не «прошитые») деревья фактически определяют иерархические отношения элементов, нормализованные в той или иной форме согласно теории структур данных.
Правило 5. Графит-модель имеет организацию:
логическую — по структурированию содержания предмета;
физическую — по размещению схем и их частей на диосценах.
Также в другом отношении организация м.б.:
содержательной;
структурной.
Условно говоря, логическая задаёт декомпозицию предмета, а физическая — представление результатов декомпозиции.
По логической организации (в содержательном смысле) графит-модель м.б.:
диспозитивной — такой, что все схемы считаются имеющими один ранг (не образующими иерархии);
ранговой — такой, что каждая схема имеет один из нескольких рангов (образующих иерархию);
смешанной — сочетающей диспозитивную и ранговую.
По логической организации (в структурном смысле, т.е. способу изображения) графит-модель, схема м.б.:
совмещённой — с совместным расположением всех элементов и связей, физически (конструктивно) единых (напр., принадлежащих одному представляемому объекту);
разнесённой — с таким расположением элементов и связей, при котором наглядно показываются все цепи, независимо от физического единства их элементов и связей.
По физической организации (в структурном смысле) графит-модель, схема м.б.:
единой — с размещением всего содержания на одной диосцене;
раздельной — с размещением содержания на разных диосценах.
По физической организации (в содержательном смысле, т.е. форме изображения) графит-модель, схема м.б.:
однородной — с одинаковым структур-классом схем;
комбинированной — сочетающей различные структур-классы схем.
Синтаксис графит-моделей может совмещённо представлять логическую и физическую организации.
Смешанная и ранговая графит-модель, графит-схема м.б. по логике содержания (дисциплине восприятия):
симультанной (совместно-одновременной);
сукцессивной (последовательной).
В первом случае схема (модель) представляет связи сущностей, понимаемые как отношения различного рода. Смысл отношения д.б. указан явно. Связи м.б. актуальными одновременно без специальных указаний.
Во втором случае схема (модель) представляет связи сущностей, понимаемые как отношения рода «следовать за». Смысл отношения не требует явного указания (в силу однородности). Связи не м.б. актуальными одновременно, если на то нет специальных указаний.
Графит-модель (схема) по содержанию м.б.:
дескриптивной — интерпретируемой как описательная (не определяющая к.-л. деятельности);
операторной — интерпретируемой как исполнимая.
Для операторных схем (моделей) обязательна сукцессивная дисциплина восприятия.
Операторные графит-схемы строятся как устремлённые (аранжируемые, сводимые) графы (в т.ч. по правилам структурности, принятым для схем алгоритмов, с учётом физической/логической планаризации). В древ- или сеть-классе устремлёнными графами д. б. кросс-блоки схем; через сеть-кросс устанавливаются связи только между главными трассами кросс-блоков.
По информатической строгости различают графит-схемы (модели):
неинформатизованные — представляющие неконечные структуры и/или в необязательно конечном алфавите;
информатизованные — представляющие конечные структуры в конечном алфавите.
Первые отражают потенциальную или реальную неопределённость содержания, визуализируемого графит-методом. Не м.б. транслированы в инфор-текст (задающий алгоритмическую обработку или допускающий извлечение алгоритмически/программно строгой модели).
Понятию неинформатизованных графит-схем (моделей) примерно соответствуют «схемы для справок» (FEO) SADT-семейства МФЗ.
Иные свойства графит-схем и моделей обсуждаются при определении результатов вывода.
Правило 10. Вершины – объекты графа и одновременно визуальные буквы исчисления, образующие визуальный алфавит некоторого графит-языка согласно его определению. В отдельных графит-языках выделяются вершины, имеющие императивный смысл; такая вершина называется виоп (от ВИзуальный ОПератор). Имеют вход[ы] и выход[ы], определяемые направленностью связей графит-схемы как орграфа: сверху вниз или слева направо (зависит от конкретного языка); это направление принимается за базовое и считается направлением по маршу; другое (встречное) — против марша (ненаправленно — вдоль марша); аналогичная пара ортогональных направлений (перпендикулярно маршам) считается направлением поперёк марша (с уточнением направления — по порядку/против порядка; имеется в виду определение в Правиле ).
Правило 11. Линейные вершины. К таковым относятся:
Лин-вершина — имеющая один вход и один выход, располагаемые всегда на одной оси (направленной по маршу). Положение оси м.б. вертикальным или горизонтальным (по определению конкретного языка). Может допускать присоединение вершины-боковика (слева и/или справа); в этом случае определено место присоединения (вывод для ребра-отводка).
Заголовок — вершина, обозначающая начало маршрутов на графит-схеме. Имеет один выход. Ребро, присоединённое к выходу заголовка, направлено по маршу и считается началом графит-схемы. Может допускать присоединение вершины-боковика (слева и/или справа); в этом случае определено место присоединения (вывод для ребра-отводка).
Терминатор — вершина, обозначающая завершение маршрутов на графит-схеме по правилам языка. Либо имеет один вход(для ребра, направленного по маршу), либо один вход и один выход (для ребра, направленного поперёк марша), причём выход соединён с фидбаком, приводящим к началу схемы. В первом случае может допускать присоединение вершины-боковика (слева и/или справа); в этом случае определено место присоединения (вывод для ребра-отводка).
Боковик — вершина, имеющая один вывод для отводка. Уточняет или расширяет смысл лин-вершины, заголовка, терминатора. По умолчанию определяется левый тип боковика (располагаемый слева от уточняемой вершины); в конкретном языке м.б. определён также правый тип (при вертикальном базовом направлении связей; при горизонтальном — соответственно верхний и нижний типы).
Туннель — вершина с единственным местом присоединения связи (называть ли его входом либо выходом — зависит от того, начинает туннель или оканчивает ориентированную связь). Служит для обозначения завершения (начала) линии, возникающего не по правилам того или иного языка, а вследствие операций вывода.
Правило 12. Нелинейные вершины. К таковым относятся:
Проходник — лин-вершина, направление оси для входа и выхода которой перпендикулярно базовому. Выделяется для наглядного обозначения отдельных элементов графит-схем; логически не отличается от лин-вершины.
Маршрут-вершина — имеющая более одного входа (маршрут-соединитель) либо выхода (маршрут-разветвитель), причём один вход (выход) считается главным и всегда располагается на одной оси с выходом (входом). Остальные входы (выходы) считаются побочными и упорядочиваются всегда вправо от главного.
NB. В инфор-импер-интерпретации определены только бинарные маршрут-вершины, имеющие один побочный выход. Маршрут-мультивершины служат для визуализации неинформатизованных или доалгоритмических интерпретаций.
Для чтения графит-схемы выбор выхода маршрут-разветвителя условный; условие записывается текстом, синтаксис и семантика (формат и смысл) которого определяются коонкретным графит-языком.
ОС-узел — вершина, имеющая более одного выхода либо входа, причём ни один выход (вход) не считается главным и не располагается на одной оси со входом (выходом).
Вершина-граница — начинающая (завершающая) без маршрутизации линейный участок схемы; имеет один вход и один выход, причём они м.б. направлены неодинаково (под прямым углом друг к другу; тогда вершина называется изломом). Имеет смысл сопряжения линейных участков в нелинейную структуру, а также в случае т.н. выкладки - размещения линейных участков на общей оси (в одномерном пространстве) — метки (команды) безусловного перехода (БП) между участками.
Лин-соединитель — пара вершин Адрес цепи и Имя цепи, связывающих две линии на графит-схеме, которые образуют хвосты. Используется для разрешения пересечений маршрутов в рамках топологических запретов (см. Правило ); при этом из двух пересекающихся участков лин-соединитель вводится в тот, который лежит перпендикулярно базовому направлению схем в данном языке. Имеет смысл БП для выкладки схемы.
Ряд вершин являются общеструктурными, т.е. могут употребляться в любом структур-классе. Такие вершины показаны в Приложении 1.
Макровершина — подграф, данный как знак некоторого графит-языка согласно его определению. Обязательно содержит пару маршрут-вершин (разветвитель и соединитель) из алфавита языка или ОС-алфавита. В графит-методе считается словом (единицей словаря) языка; словарь наряду с алфавитом составляет лексику языка.
Правило 13. Виды связей. Звено — ребро графит-схемы, принадлежащее некоторому её линейному участку (лежащее на общей оси с другими звеньями того же участка). Соединяет лин-вершину с другой либо с вершиной-границей (терминатором, туннелем).
Отвод — ребро графит-схемы, не принадлежащее к.-л. её линейному участку (лежит перпендикулярно осям звеньев). Соединяет два линейных участка (одинаково или противоположно направленных) либо линейный участок с вершиной-проходником. В орграфит-схеме м.б. левым (ведёт слева направо) или правым (наоборот) при вертикальном базовом направлении связей; при горизонтальном — соответственно верхним или нижним.
Отводок — ребро графит-схемы, служащее для присоединения боковика к лин-вершине. Считается неориентированным; м.б. определена направленность от боковика, имея в виду, что боковик уточняет смысл присоединяющей вершины.
Правило 14 (взамен Т9*). Звено ввода – звено, принадлежащее заготовке, атому или графит-схеме, в котором разрешается произвести разрыв соединительной линии, чтобы в место разрыва вставить атом с помощью операции Ввод атома. На схемах помечается т.н. точкой ввода (ранее – валентная точка) — имитацией вершины на линии ребра (обычно посередине).
Звенья ввода показываются при определении соответствующего графит-языка (диалекта, расширения).
Так, для Д2М-редакции импер-графит-языка звенья ввода показаны в /3, п/р 4.2, дио/ф Визуализация формальных основ техноязыка/.
Простое звено — принадлежащее заготовке, атому или графит-схеме, к которому неприменима операция Ввод атома. На схемах никак не помечается.
Звенья показаны в определениях ниже.
Определения звеньев графит-схем
Правило 15 (взамен Т15). Звено ввода по обязательности использования м.б.:
нейтральное – если применение операции Ввод атома к данному звену является возможным, но не обязательным для завершения построения схемы;
критическое – если в данное звено обязателен ввод атома для завершения построения.
На схемах звенья ввода обозначаются условными вершинами — точками ввода; нейтральные – со светлым фоном (незакрашенные), критические – с серым фоном (закрашенные).
Правило 16. Звено ввода по характеру использования м.б.:
Типа 1 (общего) – если в него разрешён ввод любого атома данного диалекта (расширения).
Типа 2 (ациклического) – если в него не разрешён ввод атома, представляющего цикл (любой из определённых в данном диалекте).
Типа 3 (линейного) – если в него разрешён ввод только простых атомов.
Типа 4 (общеструктурного) – если в него разрешён ввод только ОС-атомов.
Типа 5 (заземляющего) – если в него разрешён ввод только ОС-атома Заземлитель.
Типа 6 (нелианного) — если на него не разрешено присоединение лианы (т.е. ввод ОС-атома Соединитель).
Типа 7 (маршрутного) – если в него разрешён ввод только маршрут-атомов.
Типа 8 (несетевого) – если в него не разрешён ввод атома Сеть-блок.
На схемах характер использования обозначается номером типа внутри точки ввода; для типа 1 номер можно не указывать.
Пояснение. На схемах лексических единиц показываются только [макро]вершины, составляющие ядро атома. Точки ввода, ограничивающие атом, не показываются; они имеют тип 1, если иное не оговорено в определении данной единицы.
NB. ОС-атомы не относятся к конкретному языку (диалекту, расширению), если это не оговорено в определении языка.
Возможно подразделение точек ввода и по иным основаниям, что определяется для соответствующих редакций графит-метода или для конкретных графит-языков.
Правило 20. На структуру графит-схемы накладываются следующие ограничения (топологические запреты):
линии связей (дуг, рёбер) располагаются только вертикально или горизонтально;
не допускаются пересечения линий;
недопустимы обрывы линий, в частности из-за разрыва графит-схемы между диосценами (схема должна умещаться на одной сцене);
в планаризованных (уложенных на плоскости) [под]схемах (силуэт, дейкстрал, ЦД) невозможны связи между разными планар-блоками;
при преобразованиях схемы должна сохраняться однозначность трактовки маршрутов без дополнительных указаний направления связей.
Замечание. Из последнего, в частности, следует, что линейный участок схемы (представляющий следование вершин) ни в какой своей части не может идти против следования (снизу вверх или справа налево), а последовательные (образующие линию) рёбра, связывающие линейные участки в нелинейных структурах, д.б. направлены одинаково (исходя из порядка линейных – справа налево или сверху вниз).
Для учёта последнего ограничения соединения и разветвления линий графит-схем допускаются только бинарные; тем самым слияния разных линий разделяются другими линиями, и можно так выбрать их конфигурацию, чтобы был ясен порядок следования.
NB. Пересечения и обрывы могут допускаться правилами конкретного графит-языка. Обычно разрешается разрыв для сеть-схем, если предполагается большая их сложность.
Правило 21. Марш — линейный участок графит-схемы, ограниченный парой нелинейных вершин и не содержащий иных вершин, кроме линейных. Есть единственное ребро (тогда называется ненагруженным) или последовательность рёбер, связанных лин-вершинами (нагруженный марш) и лежащих физически на одной оси (по определению лин-вершины).
Направление связей в марше называется направлением по маршу.
Трасса — линейный участок графит-схемы, ограниченный парой вершин-границ (и/или верхней границей и терминатором, или границами графит-области). Есть последовательность маршей, связанных маршрут-вершинами (для которых рассматривается только главный вход или выход); в частном случае — единственный марш между границами. Трасса из ненагруженных маршей считается ненагруженной.
Трасса, лежащая на главной оси всей схемы (кросс-блока), называется стволом; любая другая трасса является побочной.
Ритмическая область трассы — условный прямоугольник, в который вписаны контуры всех вершин, лежащих на трассе, причём некоторые вершины касаются сторон прямоугольника (определяя тем самым его размеры). Устанавливает габарит трассы при конкретных физических параметрах вершин и рёбер.
Хвост — линейный участок графит-схемы или отвод, заканчивающийся (начинающийся) обрывом. Корректно должен завершаться вершиной Адрес цепи (начинаться вершиной Имя цепи) либо туннелем.
Правило 22. Лиана — совокупность побочной трассы, ограничивающих её изломов и рёбер-отводов, соединяющих изломы с побочным выходом маршрут-разветвителя и побочным входом маршрут-соединителя, причём маршрут-вершины лежат на трассе иного порядка (обычно — предыдущего, т.е. на соседней слева). Началом лианы является выход маршрут-разветвителя, который не является петлёй цикла. Концом лианы считается вход маршрут-соединителя, в котором нижняя часть лианы соединяется с другой линией (концом лианы не может быть неразветвлённый вход вершины).
Лиана не может пересекаться со стволом или другой лианой. Исключение из этого возможно в конкретном графит-языке; в этом случае обязательно употреблять лин-соединители (см. Правило ).
NB. Подразделение главный/побочный фактически задаёт порядок осей, на которых располагаются линейные участки схемы.
В общем случае маршрут-вершина, присоединяющая входной излом лианы, не обязательно имеет тот же порядок, что и маршрут-вершина, присоединяющая выходной излом. Т.е. одна из вершин лежит на оси, не соседней с осью лианы. Это возможно как результат операций с лианой, рассматриваемых в п/п 1.4.4.1.
Скоба — лиана, отводы которой однонаправлены (лежат по одну сторону от оси лианы). Возникает естественно в конфигурациях атомов или как результат пересадки лианы влево.
Ступень — лиана, отводы которой разнонаправлены (лежат по разные стороны от оси лианы). Возникает как результат пересадки лианы вправо.
Плечо — лиана, не имеющая отвода от нижнего конца; этот конец через границу присоединён к «земле» силуэта. Возникает как результат заземления лианы.
Правило 23. Маршрут — путь от входа к выходу (терминатору) графит-схемы, в нелинейной схеме не единственный. Является либо стволом, либо последовательностью маршей ствола, маршей побочных трасс и лиан, соединённых маршрут-вершинами (взятыми каждая с одним из множественных выходов или входов). Если в схеме имеются контуры (петли), то для цели определения маршрута число проходов контура (петли) полагается конечным (т.е. условие прохода/выхода информатизуется).
Совокупность возможных маршрутов образует т.н. развёртку графит-схемы.
Подмаршрут — часть маршрута, лежащая между парой вершин-границ (и/или верхней границей и терминатором, или границами графит-области). Не единственный, если между указанными объектами имеются маршрут-вершины и/или ОС-узлы.
Трасса по определению есть частный случай [под]маршрута.
Правило 24. Фидбак — подграф, одно из рёбер которого направлено против марша; по составу аналогичен лиане (с тем отличием, что одно ребро, т.н. возвратное, направлено против марша и занимает место побочной трассы; не м.б. нагруженным и потому простое). Фидбак служит для образования кроссов с возвратом (в терминах шампур-метода - петлевых макровершин) как элементов графит-схем. Совместно с трассой (подмаршрутом), ограниченной вершинами, к которым присоединяются его начало и конец, образует контур на схеме как графе.
Определяются правый и левый фидбак (по расположению возвратного ребра относительно начала и конца). Оси порядка начала и конца могут не совпадать.
На схемах, если ряд фидбаков заканчиваются/начинаются между одними и теми же вершинами, можно совмещать их линии (частично или полностью, исходя из относительных положений начал/концов). Тем самым образуется групповой (шинный) фидбак.
Петля — ребро, концы которого присоединены к одной и той же вершине. Может задаваться аналогично фидбаку (т.е. как подграф-полилиния) либо как кривая (т.е. ребро в точном смысле); второе предпочтительно.
NB. Как видно, петля определяется аналогично теории графов. Определение контура несколько отличается от терграфового, что обусловлено учётом «физики» графов как объектов графит-метода.
Кросс — подсхема, образующаяся из составного атома при исключении из рассмотрения маршей, а также из графит-схемы/заготовки - при исключении стволов, заголовка и конца (нагруженные марши/стволы исключаются вместе с нагрузкой). Задаёт систему связей маршей/стволов. Может включать фидбак[и].
Данные понятия иллюстрированы схемами ниже.
Структуры кроссов маршрут-схем
Видно, что кросс-фидбаки маршрут-схем в стандартном изображении являются групповыми; в то же время при следовании по схеме одновременно проходится только один фидбак из группы.
Правило 25. Порядок марша — число маршрут-разветвителей, которые нужно пройти (каждый раз через побочные выходы) от заголовка графит-схемы до начала этого марша. Марши ствола схемы имеют один порядок, считаемый главным и принимаемый за начало отсчёта (напр., нулевой). Марши одного порядка логически считаются находящимися на общей оси порядка (для побочного — независимо от физического расположения осей маршей на диосцене).
Доминатор (марша по данной оси) — маршрут-разветвитель, ближайший к рассматриваемому маршу на выбранной оси порядка (ближе к главному порядку, чем ось марша). Определяется прохождением от начала этого марша к выбранной оси против марша (т.е. в направлении, обратном естественному, принятому при определении порядка марша).
Рецессор (марша по данной оси) - маршрут-соединитель, ближайший к рассматриваемому маршу на выбранной оси порядка (ближе к главному порядку, чем ось марша). Определяется прохождением по маршу от конца этого марша к выбранной оси. При этом возможно, что текущий порядок при прохождении как понижается, так и повышается (если ниже марша пересаживались вправо лианы). В адресном макроблоке рецессором м.б. соединитель лианы-плеча с линией «земли» (под нижней границей).
Разнопорядковость (лианы) — принадлежность её начала и конца разным осям порядка. Возникает как результат операций с лианой. Лиана-ступень разнопорядкова по определению.
Правило 26. Атом – единица вложения при выводе графит-схемы и одновременно алфавитный знак базис-метода. Т.е. фигура (подграф) используемый в операции Ввод атома. Имеет обобщённую структуру (строение), показанное на схеме.
Строение графит-атома
Видно, что атом — это [макро]вершина вместе с начальным и конечным рёбрами (вложения). Любой атом является сепулька-блоком.
На базе ОС-вершин определяются ОС-атомы, показанные ниже.
Общеструктурные атомы графит-метода
Конкретное строение других атомов определяется в соответствующем графит-языке.
Так, атомы техноязыка (импер-схем) изображены в /3, п/р 4.2, дио/ф Визуализация формальных основ техноязыка, кадр 1/.
Правило 27 (взамен Т11...13*). Классификация атомов. Атомы делятся на простые и составные. Простой атом состоит из одной вершины, составной содержит не менее двух.
Атомы техноязыка (импер-схем) изображены в /3, п/р 4.2, дио/ф Визуализация формальных основ техноязыка, кадры 2,3/.
Функциональный атом – простой атом, не являющийся пустым оператором. Таковы все простые атомы, кроме комментария.
Составной атом может быть:
непустым – когда в него входит хотя бы один функциональный атом;
пустым – когда в нём нет ни одного функционального атома.
Пояснение. Составной атом становится непустым в результате ввода функционального атома; изначально для вывода схем атомы даются пустыми.
NB. Составной атом также содержит :
маршрут-вершины, в каждой из которых к вертикали присоединяется (от вертикали ответвляется) одна горизонтальная линия;
точки излома, в каждой из которых горизонтальная линия соединяется с вертикальной.
В исходной редакции исчисления маршрутных схем (шампур-методе) принято показывать шампур-схемы упрощённо, без этих вершин.
Правило 29 (взамен Т22,23). Матрёшка – фигура, полученная путем ввода пустого атома в критическую точку пустого атома, а также путем многократного вложения пустых и непустых атомов друг в друга.
Матрёшка бывает пустой (если все содержащиеся в ней атомы пустые), частично пустой (если в ней есть как пустые, так и непустые атомы) и непустой (если все её атомы непустые).
NB. Некоторые атомы не могут входить в матрёшку, что указывается в определении конкретного языка.
Правило 30. Сепулька(финиш)-блок – часть графит-схемы, имеющая один вход сверху и один выход снизу, содержащая одну или несколько вершин, причём:
вход и выход лежат на одной оси (вертикали или горизонтали; зависит от конкретного языка), через которую проходит путь от входа к выходу;
через каждую вершину, входящую в состав сепулька-блока, проходит хотя бы один путь от входа к выходу;
в состав сепулька-блока могут входить любые вершины за исключением следующих: заголовок, конец, формальные параметры, петля силуэта.
Сепулька-блок по топологии м.б.:
простой – содержит только линейные вершины;
сложный – содержит хотя бы одну нелинейную вершину.
Остальные трассы, если они есть, находятся правее главной. Все звенья сепулька-блока ориентированы по маршу, кроме возвратных рёбер фидбаков (при наличии таковых).
Несепулька-блок — часть графит-схемы, имеющая один вход и два или большее конечное число выходов (м.б. ограничено конкретным значением в реализации или определении графит-языка).
Главная трасса [не]сепулька-блока – трасса, соединяющая его вход и [главный, т.е. самый левый ]выход. Может принадлежать стволу графит-схемы (кросс-блока) или являться стволом; во втором случае [не]сепулька-блок есть тело схемы (неуложенной)[ или планар-блок (уложенной)].
Правило 31. Единицы макроструктуры графит-схем. Базис-макроблок (атомарный) — выделенная часть схемы, внутри которой содержатся только простые атомы и/или матрёшки. Является единственной макроструктурой базис-метода.
Пояснение. Исходно (в шампур-методе) такой тип макроблока именовался структурным.
Лианный макроблок — выделенная часть схемы, внутри которой имеется хотя бы одна разнопорядковая лиана. Возникает из базис-блока как результат применения операции Пересадка лианы. Границы лианного блока определяются: сверху — по наивысшему из доминаторов всех пересаженных лиан; снизу — по наинизшему из рецессоров ото всех пересаженных лиан, причём если полученные для границ оси имеют разный порядок, то выбирается меньший.
Адресный макроблок — выделенная часть схемы, внутри которой имеется хотя бы одна лиана-плечо (и, возможно, хотя бы одна разнопорядковая лиана). Возникает из базис- или лианного макроблока, примыкающего к нижней границе ствола ветки силуэта как результат применения операции Заземление лианы. Граница блока сверху определяется по наивысшему из доминаторов всех заземлённых лиан.
Комплекс-макроблок — общее название для лианного и адресного типов макроблока.
Базис-макроблок есть сепулька-блок, конфигурация связей которого м.б. получена только применением операции Ввод атома к выбранной графит-заготовке. Его можно без остатка подразделить на смежные (по звеньям ввода) атомы и/или матрёшки.
В комплекс-макроблоке (лианном, адресном) конфигурация связей не м.б. получена только путём ввода атома; поэтому он также м.б. определён как неатомарный. Не м.б. без остатка подразделён на смежные атомы и/или матрёшки. При этом адресный макроблок также является несепулька-блоком. Возможен совмещённый адресно-лианный макроблок.
Любой макроблок м.б. выделен как на стволе, так и на побочной трассе графит-схемы (выделенная часть которой понимается как частный ствол для этого макроблока). При этом, если для частного ствола базис-блока трассу можно выбрать произвольно, а границы на трассе — только исходя из единственности входа и выхода, то для лианного и адресного блоков трасса и положение границ на ней определяются текущими результатами операций с лианой. Можно лишь расширить верхнюю (для лианного блока — также и нижнюю) границы относительно определённых минимальных, если есть куда.
Подсхема (кросс-макроблок) — подграф, включающий связные трассы, начинающиеся (заканчивающиеся) поперечинами (смежными) кросса графит-схемы. Является наиболее крупной частью содержания (тела) схемы любого структур-класса.
По топологии кросс-макроблок м.б.:
непланарным - содержащим (допускающим) пересечения трасс на плоскости;
планарным — таким, что пересечения трасс на плоскости недопустимы.
Планарный кросс-блок м.б. базис- или комплекс-макроблоком по внутренней структуре.
В графит-методе принято, что кросс-макроблок для схемы любого структур-класса д.б. планарным. Т.о. графит-схема д.б. уложенной на плоскости. Если в текущей конфигурации это не м.б. выполнено, следует изменить размещение содержания схемы по кросс-макроблокам и/или выбрать другой структур-класс для схемы и продолжить вывод в нём. Отсутствие пересечений (видимых) обеспечивает кросс графит-схемы.
Правило 32. Графит-область (входящая) — замкнутый контур, проходящий через звенья ввода графит-схемы, либо под заголовком схемы, либо вокруг всей схемы. Т.о., либо выделяет часть графит-схемы (при этом не может разрывать простые звенья и/или рёбра петель и фидбаков), либо её тело, либо схему целиком. При этом:
входами и выходами области в момент наложения на схему м.б. звенья любых смежных цепочек следования (маршей), существующих в графит-схеме; число входов не обязательно равно числу выходов;
на границе области (и изнутри и снаружи) марш всегда содержит звено с точкой ввода;
графит-области м.б. вложены друг в друга (целиком, т.е. без наложения/пересечения границ).
если область содержит только звенья ввода, туннели и/или соединители цепей, то она считается пустой.
на основной графит-схеме область показывается как обычная вершина (подобно вставке); содержание области показывается на отдельной диосцене;
Обычная форма контура — прямоугольник; две стороны (противолежащих), пересекающие звенья, считаются рабочими. В реализации можно допустить ломаную форму рабочих сторон, чтобы вписать область в схему, не меняя относительного положения пересекаемых звеньев.
Результаты преобразования конфигурации связей схемы со входящими областями должны удовлетворять следующим условиям:
внутреннее содержание входящей области составляет часть схемы (минимально — звено ввода); кроме того, м.б. созданы новые внутриобластные маршруты, не включённые в схему, и/или отдельные внутриобластные трассы отключены от схемы частично или полностью, и/или отдельные внеобластные трассы подключены к рабочим сторонам области;
некоторые входы и/или выходы оператора, образованные внеобластными маршами схемы, временно м.б. не связаны ни с какими маршрутами по области (или напротив, образованные маршрутами – не связаны с маршами схемы) и тогда считаются хвостами;
хвосты снаружи и внутри области оконечиваются туннелями; если трассы ведут к продолжающим связям (с разрывом), они оконечиваются соединителями;
в завершённой входящей области все маршруты, образованные структурами, присоединёнными ко входам/выходам области, входят в состав внеобластных маршрутов графит-схемы; схема с областями не завершена, если имеется хотя бы один туннель;
при наличии контуров (напр. алгоциклов) область должна или включать контур целиком, или не включать полностью, или границы области должны проходить сразу после входа в контур и прямо перед входом в его фидбак (т.е. вне области может оказаться только этот фидбак);
Пояснение. Графит-область является оператором выделения графит-схемы или её компактной части. Это служит как для привлечения внимания к этой области, так и для подстановки в графит-схему. Второе используется для организации графит-схем и графит-моделей.
Графит-область (вынесенная) — замкнутый контур, проведённый вне к.-л. графит-схемы и охватывающий совокупность подмаршрутов, часть (один и более) из которых принадлежит к.-л. графит-схеме, возможно, не единственной (т.е. имеет доминатором её заголовок). Такие внутриобластные маршруты, присоединяемые к рабочим сторонам, вне области оконечены вершинами-соединителями цепи (сообразно направленности) . Каждый маршрут, не принадлежащий графит-схеме (), вне области завершается туннелями (через звено ввода). Т.о., вынесенная область композирована; в схеме принадлежность маршрутов показывается входящей графит-областью (возможно, пустой) с ответными соединителями.
Каждая вынесенная область задаёт вариант содержания каждой входящей области, с которой композирована (с одинаковым набором входов/выходов), из вариантов один всегда считается основным; по нему обновляется конфигурация входов/выходов остальных вариантов;
Графит-область (автономная) — замкнутый контур, проведённый вне к.-л. графит-схемы и охватывающий совокупность подмаршрутов, ни один из которых не принадлежит к.-л. графит-схеме (т.е. не имеет доминатором заголовок). В этом случае внутриобластные маршруты, присоединяемые к рабочим сторонам, вне области завершаются туннелями (через звено ввода).
Вынесенные и автономные графит-области располагаются на диосцене вне площади к.-л. графит-схем (автономные — необязательно на одной диосцене со схемами, к которым может относиться их содержание).
Правило 33. В частном случае (исходя из числа входов и выходов) графит-область представляется [не]сепулька-заместителем. Заместители отражают случаи отношения входов/выходов «один-один» или «один-много».
Заместители м.б. представлены как атомы, т.е. включаться в графит-схему путём вложения. Для включения в схему области в настоящее время определена операция ввода (наложения на схему). Синтаксис атомов показан на схеме.
Атомы графит-области и заместителей
NB. Заместители, как правило, отражают хорошо структурированное представление о визуализируемом содержании, тогда как область — слабо структурированное. Это не относится к употреблению областей для организации графит-моделей.
Правило 40. Маршрут-заготовка – фигура-аксиома для схем маршрутного структур-класса из числа показанных ниже.
Заготовки маршрутных схем
Пояснение. Для дейкстрала как основное предполагается «силуэтовидное» начертание. Можно пользоваться и «примитивидным», где начало и конец схемы располагаются на одной оси, а петли цикла — вправо от содержания ветвей. «Лестничное» начертание более громоздко. Выбор зависит от удобства чтения схемы и её компоновки на диосцене.
NB. Выходное звено дейкстрала также м.б. звеном ввода, тогда возможно реализовать некие действия перед завершением визуала. Однако очевидно, что это звено должно иметь тип 2 (или 3), чтобы не нарушать структурности алгоритма.
Правило 41. Ветвь — подграф, составляющий кросс-блок дейкстрала. Является результатом планаризации аранжированной схемы через маршрут-разветвители. Содержание (тело) ветви м.б. только базис-макроблоком (планарным графом).
Ветка — подграф, составляющий кросс-блок силуэта. В силуэте м.б. несепулька-блоком. Является результатом планаризации аранжированной схемы через лин-соединители. Содержание (тело) ветки м.б. базис- либо комплекс-макроблоком (планарным; возможно, также и непланарным, т.е. с допущением пересечений).
Правило 42 (взамен Т5*). Маршрут-схема – граф (фигура), полученный путём преобразования маршрут-заготовки выбранного типа за конечное число шагов с помощью фиксированного набора операций (перечисленных ниже для различных типов в Правиле ).
Правило 50. Древ-заготовка – фигура-аксиома для схем древовидного структур-класса из числа показанных ниже.
Заготовка древ-схемы
NB. Здесь древ-схема предполагается неорграфом; в определении конкретного языка это м.б. изменено.
Правило 51. Древ-схема – фигура, полученная путем преобразования древ-заготовки за конечное число шагов с помощью фиксированного набора операций (перечисленных ниже в Правиле ).
Правило 60. Сеть-заготовка – фигура-аксиома для схем сетевого структур-класса из числа показанных ниже.
Заготовка сеть-схемы
NB. Здесь сеть-схема предполагается орграфом; соответственно слева (сверху) у сеть-блока входы, а справа (снизу) - выходы. В определении конкретного языка это м.б. изменено, и места присоединения могут называться с учётом неориентированности связей.
Правило 61. Сеть-схема – фигура, полученная путем преобразования выбранной сеть-заготовки за конечное число шагов с помощью фиксированного набора операций (перечисленных ниже для маршрутных схем в Правиле ).
В начало страницы | Оглавление | Версия для печати
Copyright © Жаринов В.Н.
