Язык Рефлекс. Публикации и презентации.

Создание формальных языков - это мультидисциплинарная область: нужно очертить класс решаемых задач, разработать программную модель, определить синтаксис и семантику языка, реализовать его транслятор, выявить методологию программирования, показать эффективность практического использования разработанных методов и средств, как на реальных задачах, так и  теоретически, с точки зрения психологии программирования, по сравнению с существующими подходами. 

Для языков программирования управляющих алгоритмов это также справедливо.

Ниже приведена подборка (к сожалению, неполная) статей, в которых обсуждаются  различные вопросы, связанные с языком Рефлекс и созданием программного обеспечения систем управления в целом. 

Гостевая книга:

2012

 (Зюбин В.Е. Статическая балансировка вычислительных ресурсов в процесс-ориентированном программировании // Вестник НГУ. Серия "Информационные технологии". 2012. Том 10. Выпуск 2. С. 44-54)

2011

 (Зюбин В. Е. LabVIEW: Создание управляющих алгоритмов в процесс-ориентированном стиле  // Промышленные АСУ и контроллеры. 2011. № 1. С. 39-45)

2010

• тестировать создаваемые алгоритмы, начиная с самых ранних стадий разработки, внедрить итерационную модель разработки для случая промышленной автоматизации;
• обеспечить контроль процесса создания управляющих алгоритмов и снизить психологическую нагрузку на коллектив разработчиков;
• сократить время выполнения проекта и имеющиеся риски этапа пуско-наладки;
• гибко расширять круг лиц, участвующих в процессе разработки, в частности, чтобы своевременно выявлять и устранять ошибки в техническом задании. 

 (Зюбин В. Е. Итерационная разработка управляющих алгоритмов на основе имитационного моделирования объекта управления // Автоматизация в промышленности. 2010. № 11. С. 43-48)

2009

Зюбин В. Е. Пути расширения языка ST из состава МЭК 61131-3 для задач промышленной автоматизации (pdf, 114 Kb). В статье обсуждаются возможные расширения языка ST (Structured Text - паскале-подобный язык МЭК 61131-3), которые бы обеспечили его автономное использование в широком диапазоне задач промышленной автоматизации. Предложено ввести в понятийный аппарат языка концепции "процесс" и "функция-состояние", а также модернизировать операции работы с временными объектами.  (Зюбин В. Е. Пути расширения языка ST из состава МЭК 61131-3 для задач промышленной автоматизации // Приборы и системы. 2009. №3. С. 16-19.)

2008

Vladimir E. Zyubin, Information Complexity Hypothesis: a Conceptual Framework for Reasoning on Pragmatics Issues (pdf, 40Kb) (Eng).   В исследовании, посвященном проблеме представления информации, на основе известных фактов из области психологии формулируется гипотеза об информационной сложности, позволяющая оценивать прагматические аспекты формальных языковых средств и методик представления информации. (Zyubin V. E. Information Complexity Hypothesis: a Conceptual Framework for Reasoning on Pragmatics Issues // IEEE International Conference on Computational Technologies in Electrical and Electronics Engineering, SIBIRCON-08 (Novosibirsk, Russia, July 21-25, 2008): proceedings // Novosibirsk Scientific Center, 2008. PP. 272-275. )

2007

2006

Зюбин В.Е. Программирование информационно-управляющих систем на основе конечных автоматов: учебное пособие (pdf, 941Kb).     В учебно-методическом пособии рассматривается применение модели конечного автомата и его модификаций при создании информационно-управляющих систем. Анализируется специфика задач управления и языки, используемые для описания управляющих алгоритмов. Рассматриваются типовые алгоритмы, встречающиеся в задачах промышленной автоматизации. Приводится  их решение на языке Рефлекс. (Зюбин В.Е. Программирование информационно-управляющих систем на основе конечных автоматов: Учеб.-метод. пособие / Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск, 2006. - 96 с. )

Зюбин В. Е., Лубков А. А. Комплексная автоматизация выращивания монокристаллов кремния // Известия вузов. Материалы электронной техники. 2006. №1. С. 24-29 (pdf, 1165 Kb).     В статье отражена суть крупной работы ряда подразделений Института автоматики и электрометрии СО РАН, рассчитанной на длительный период и создание малых серий автоматизированных установок для получения высококачественного монокристаллического кремния диаметром до 250 мм. В статье рассматривается комплексный подход к проблеме, включающий вопросы обеспечения надежности критических производств, достижения его экономической эффективности, создания комфортного общения обслуживающего персонала с системой управления, проблемы интеграции одиночных ростовых установок в цеховые комплексы, сертификацию конечного продукта и постоянное совершенствование качества производственного процесса на основе анализа документированной информации (сайт журнала - http://www.rudmet.ru/gurnal.php?idname=5)

 Зюбин В.Е. Гиперавтомат - математическая модель сложных алгоритмов управления (pdf, 142Kb).     Тезисное изложение модели гиперавтомата, лежащее в основе языка Рефлекс. Констатируются специфика алгоритмов управления и недостатки модели конечного автомата с точки зрения задачи программной реализации таких алгоритмов. Приводится модель гиперавтомата, терминологически ориентированная на современные информационные технологии. В качестве ключевого концепта модели использовано понятие процесса. Процесс определяется как полиморфная функция особого вида. Для обозначения функционального полиморфизма процесса вводится термин "событийный полиморфизм" (опубликовано в сборнике трудов конференции "Современные проблемы информатизации. Моделирование и программирование"-2006, стр. 287-289. Электронный архив конференции - http://www.sbook.ru/spi/spi_conf.htm)

2005

Зюбин В.Е. Многоядерные процессоры изменят наше представление о программировании (полная версия) (pdf - 256Kb).     Программирование было разделено на две практически непересекающиеся области, два пространства, две Вселенные. Программирование высокоскоростных вычислений суперЭВМ и создание программ для ПК общего назначения. Их мирное сосуществование продолжалось в течение десятилетий. Специалисты по высокопроизводительным вычислениям свысока
смотрели на происходящее в области ПК, а компьютерный мэйнстрим считал проблемы физического параллелизма вечным уделом малочисленных групп, финансируемых правительством и министерством обороны.
     Гром грянул в апреле, когда одновременно и Intel, и AMD заявили о начале новой эры для ПК и приступили к поставке двуядерных процессоров. В планах - производство микросхем с сотнями ядер на одной подложке. Как это повлияет на программирование? - вопрос, на который невозможно ответить без четкого осознания отличий между физическим и логическим параллелизмом.
     В статье проводится граница между физическим параллелизмом (программированием суперкомпьютеров) и различными видами логического параллелизма, упрощающих создание программного обеспечения. Приводятся их основные отличительные признаки и очерчиваются области применимости. Обсуждаются проблемы, возникшие перед индустрией создания программного обеспечения в связи с достигнутым технологическим пределом на повышение вычислительной мощности  отдельного процессора.
     Сокращенный вариант статьи на сайте www.osp.ru - Зюбин В.Е. Многоядерные процессоры и программирование // Открытые системы, №7-8, 2005. С. 12-19 (html)

Зюбин В.Е. Программирование ПЛК: языки МЭК 61131-3 и возможные альтернативы // Промышленные АСУ и контроллеры, №11, 2005. С.31-35 (pdf - 255Kb).   Статья посвящена языковым средствам, применяемым в промышленной автоматизации при создании управляющих алгоритмов для программируемых логических контроллеров (ПЛК). Формулируется специфика задач управления и приводятся предпосылки создания специализированных языков ПЛК. Рассматриваются языки международного стандарта МЭК 61131-3 и возможные альтернативы, в частности, язык Рефлекс. Подходы анализируется на предмет соответствия специфике задач. Результаты анализа приведены в форме рекомендаций по использованию. 
     Сайт журнала "Промышленные АСУ и контроллеры" -  www.asucontrol.ru.

Зюбин В.Е. Язык Рефлекс - диалект Си для программируемых логических контроллеров // Шестая международная научно-практическая конференция "Средства и системы автоматизации " CSAF'06 / Томск, 1-3 ноября 2005 г. Томск: ТУСУР, 2005 (pdf - 188Kb).    Кратко описывается язык Рефлекс, называемый иногда "Си с процессами", который предназначен для описания алгоритмов функционирования программируемых логических контроллеров. Обсуждаются базовые свойства и принципы, заложенные при создании языка. Приводятся результаты использования языка на практике. Презентация (pdf - 546Kb).

2004

Зюбин В.Е., Петухов А.Д. Распределение вычислительных ресурсов с многопоточной реализацией гиперавтомата // Труды III Международной конференции <Идентификация систем и задачи управления> SICPRO '04. Москва 28-30 января 2004 г. С. 446-463 (pdf 366Kb).

     В статье рассмотрена проблема балансировки вычислительной нагрузки в средах многопоточной реализацией гипер-автомата. Обсуждаются методы априорной оценки времени реакции системы на внешнее событие. Предложено расширение синтаксиса языка РЕФЛЕКС и показано, что оно не противоречит семантике языка. Перечислены функциональные требования к программному обеспечению.

Зюбин В. Е. Создание управляющих алгоритмов сложных технологических процессов // Автоматизация и современные технологии, №8, 2004, С. 23-31(pdf 221Kb).

     Рассмотрена методика, направленная на сокращение временных и финансовых затрат при создании управляющих алгоритмов сложных технологических процессов (многопараметрических, многокритериальных, с отсутствием масштабной инвариантности). Описана организация работ, основные этапы, структура производственных подразделений, их функции и  информационное взаимодействие. Перечислены требования к программному обеспечению. Сайт журнала - http://www.extech.ru/library/journal/act/

Зюбин В. Е., Котов В. Н., Котов Н. В., Курочкин А. В., Лубков А. А., Лылов С.А., Окунишников С. В., Петухов А. Д. Базовый модуль, управляющий установкой для выращивания монокристаллов кремния // «Датчики и системы», 2004 г., №12, С. 17-21 (pdf 237Kb).

     Рассматривается реализация базового модуля цифрового управляющего комплекса установкой для выращивания монокристаллов кремния диаметром до 250 мм методом вытягивания из расплава. Излагаются основные принципы построения и инженерные решения, использованные при создании аппаратной части и программного обеспечения системы управления. Сайт журнала - http://datsys.starnet.ru/

Зюбин В. Е.,  Графика или текст:какой язык нужен программисту?// «Открытые системы, 2004 г., № 1, С. 54-58 (html-ссылка).

Журнальный вариант исследования о способах преодоления ограничений на обработку информации за счет грамотного использования особенностей графических и текстовых форм представления информации. 

2003

Зюбин В.Е. Графические и текстовые формы спецификации сложных управляющих алгоритмов: непримиримая оппозиция или кооперация? // Сборник трудов VII Международной конференции по электронным публикациям "EL-Pub2002" 8-10 октября 2003 г., г. Новосибирск, Академгородок (html).

     В статье делается попытка сравнительного анализа графических и текстовых языков, ответить на вопросы, почему графические языки кажутся нам более привлекательными и при этом почему профессионалы предпочитают использовать текстовые языки, какое языковое средство следует использовать при проектировании управляющих алгоритмов и существует ли идеальное. 
      Проводимое исследование основывается на твердом убеждении, что программы пишутся человеком и исключительно для человека. Поэтому основное внимание концентрируется на психологических аспектах программирования, традиционно и к большому сожалению, игнорируемых в кибернетике, при исследовании формальных языковых систем. 
      Приводятся базовые сведения из области психологии программирования, достаточные для проведения рассуждений. Выявляются базовые характеристики текстовых и графических средств. Рассматриваются основные этапы жизненного цикла программ. На основании этого делается достаточно парадоксальный вывод о правомерности совмещенного подхода, при котором на этапе проектирования и сопровождения используются графические средства, а на этапе реализации - текстовые. Показывается наличие бесшовного перехода между графическим представлением управляющего алгоритма, описанного в виде блок-схем, и его программной реализацией на языке Рефлекс.

1998

1997

Зюбин В.Е. К пятилетию стандарт IEC 1131-3. Итоги и прогнозы.(pdf 407Kb)
Опубликована в журнале "Приборы и системы управления", №1, 1999. С. 64-71.

     По-видимому первая русскоязычная статья по проблемам стандарта IEC 61131-3 , громко названного создателями "Программируемые логические контроллеры. Языки программирования". Несмотря на непростую ситуацию со стандартом, языки, описываемые в этом стандарте, действительно широко распространены на практике, и это нельзя игнорировать.
     Рассмотрены основные недостатки стандарта: полная несовместимость IEC 61131-3 продуктов и отсутствие единой методики создания программ. Затронуты вопросы не совсем корректных методов, часто используемых для продвижения новых технологий. По прошествии лет можно сказать, что прогнозы развития стандарта были даны верно. Статья написана в конце 1997 года по итогам длительной дискуссии в форуме на www.control.com.