Парадоксы в информатике: причины и следствия.

Введение.
Глава 1. Создание интеллектуального программирования – как пути решения сложившегося парадокса в информатике.
Глава 2. Проблемы, которые могут быть решены вследствие создания систем интеллектуального программирования.
Заключение.
Список литературы.

Парадоксы в информатике: причины и следствия.

Формализованное задание, метод и алгоритмы его развертывания содержат полный состав всех операций, потоки имен, названных идентификаторами, данных и управления - все, что необходимо для написания программы. Если известна только формальная запись спецификации задания, то по ней возможен вывод алгоритма методом автоматического синтеза, но он еще не исчерпывает всех возможностей программирования без программистов.
Огромный класс проблем характеризуется неявным заданием спецификации, в которой неизвестны явные записи выражений, входящих в спецификацию. Имеются в таком случае знания только о данных предметной и проблемной областях. Из этих знаний необходимо вывести новое знание, которое составляется или формируется из ответов на запросы пользователя интеллектуальной системы. Однако по имеющимся знаниям и запросу весьма сложно вручную построить алгоритм и соответствующую ему программу. В таких случаях говорят о том, что данная проблема либо плохо формализуется, либо совсем не формализуема.
Именно здесь область применения интеллектуального программирования. Необходимо обеспечить условия создания программ только из потоков операций, исключая потоки имен и управления.
Уровень или интеллектуальность общения с вычислительной техникой является важным обстоятельством. Современные системы создания программ вполне обеспечивают значительными удобствами только тех программистов, которые являются профессионалами в области подготовки вычислительных машин к использованию. Увеличение количества пользователей вычислительных машин выдвигает проблемы учета человеческих факторов, в том числе и для программистов-профессионалов (которым важны факторы производительности труда).
Второе, любая программная система должна воспринимать избыточность вводимых в вычислительную машину сведений в связи с решением некоторой проблемы без передачи ее в рабочую программу. Избыточность случайна, она не должна быть препятствием для решения заданий. Отметим третье, любая программная система должна допускать естественную ошибочность сообщений пользователя и средства ее устранения. Последнее обстоятельство важно для привлекательности системы.
Углубление барьеров программирования. Развитие СВТ не только увеличивает количество пользователей, но и приводит к увеличению размеров и сложности алгоритмов, программ, а, следовательно, исходных заданий. Отсюда проистекают многие беды современного использования вычислительных машин.
Интеллектуальное программирование должно смягчить это препятствие путем контроля правильности знаний.
Технические барьеры должны автоматически контролироваться, но не быть препятствием в решении проблем.
Глава 2. Проблемы, которые могут быть решены вследствие создания систем интеллектуального программирования.
1. Формализация в обработке информации. Еще ныне действующая технология решения задач предполагает наличие системного или разрабатывающего программиста между прямым пользователем и вычислительной машиной, который переводит его знания в программы (Красилов А. А., Том 7. Интеллектуальные Системы (Системы Решения Проблем), М., Изд. «Дрофа» 1997 г, 22с.)
Перевод знаний предполагает потерю части знаний из-за сложности представления требования пользователя в традиционной алгоритмической форме. В таких случаях говорят о плохо формализуемых или не формализуемых знаниях, частью которых можно пренебречь без большой потери в точности решения задачи или можно учесть их при ручном контроле и редактировании результатов проектирования.
Кроме этого имеются задачи, которые решаются вручную без применения вычислительных машин.
Например, организационные структуры и структуры технологических процессов обычно создаются специалистами по проектированию или системными программистами с учетом возможностей представления знаний в алгоритмической форме.
Здесь также возможна потеря части знаний самими специалистами в силу имеющихся при этом ограничений алгоритмического представления знаний.
2. Использование различных видов знания.
Интеллектуальное программирование базируется на семимерном разнообразии в представлении знаний. Эти представления должны быть весьма близкими к средствам представления знаний человеком любой специальности или специализации.
Представления знаний не ограничены только процедурными формами, хотя и не исключают их как средства представления процедурного (алгоритмического) знания наравне с другими видами знаний.
3. Гибкость программирования. Современное программирование характеризуется постепенным переходом к программированию классов задач (создание пакетов прикладных программ, настраиваемых подпрограмм, программ с возможностью адаптации и др.).
Поэтому одной из главных причин появления интеллектуального программирования является обязательное выполнение важного требования реализации возможностей получения программ для решения классов проблем пользователя.
Интеллектуальное программирование связано, прежде всего, с разработкой и использованием баз знаний, представляющей программу решения класса проблем.
4. Ориентация на пользователя. Интеллектуальное программирование предусматривает полное разделение труда между специалистами (прямыми пользователями), системными программистами, программистами и операторами.
5. Выработка понятий. Понятия являются исходными кирпичиками во всяком рассуждении или исследовании. Знание понятий почти полностью решают любую проблему. В прикладном программировании необходимо строить специальные программы для определения понятий.
Определение понятий является важной частью процесса проектирования, поэтому знание их может существенно упростить сам процесс проектирования.
Интеллектуальная система должна обеспечить процедуру выявления новых понятий, содержащихся в требованиях, а затем в запросах.
Выявление понятий возможно при логическом анализе знаний, содержащихся в предметной области проектировщика.
Например, знание признаков классификации или выбор критериев можно реализовать лишь в процессе выработки понятий признака или критерия, которые явно не представлены в требованиях.
В интеллектуальной системе предусмотрены приемы формирования свойств понятий и утверждений, частично или полностью определяющих понятие, в зависимости от контекста использования термина понятия.
6. Синтез в проектировании. Интеллектуальное программирование использует одни и те же знания для расчетов, формирования понятий, синтеза программ или конструкций и структур в зависимости от запросов проектировщика. Также одна и та же база знаний пригодна для решения качественно различных задач (Красилов А. А., Том 7. Интеллектуальные Системы (Системы Решения Проблем), М., Изд. «Дрофа» 1997 г, 36с.)
7. Получение альтернативных решений. Важной особенностью интеллектуального программирования следует считать поиск и визуализацию всех альтернативных решений на основе исходных знаний и запроса для принятия более обоснованных решений конкретных задач.
Наличие в системе возможности получения альтернативных решений обеспечит проектировщика дополнительными качественными средствами при решении проектных задач.
8. Универсальность средств решения заданий. Каждая система ориентирована на решение конкретных задач, поэтому переход на новые требования (или их естественная модификация для развития проекта) ставит экономически невыгодную практическую проблему дорогого и медленного перепрограммирования (или частичного допрограммирования).
Каждая программная система решает класс задач, ограниченный параметрически. Изменение некоторых параметров не изменяет программ для выполнения новых работ. В этом случае изменяются только исходные данные.
Качественное изменение параметров обычно не требует изменения знаний о проектируемом объекте, но требует изменений в программах для проектирования.
Таким образом, в программах реализуется только параметрическая универсальность, но не реализуется качественная универсальность, состоящая в изменении алгоритмов на основе одних и тех же знаний и при соответствующем изменении запроса.
В этом сущность проблемы универсальности, не разрешаемой в современных системах программирования, построенных с помощью ПП.