Трансформация модели домена в DSL к ЯП

Процесс преобразования моделей ПрО в языке DSL выполняется на разных уровнях (рис. 9.3).

Трансформация описания моделей ПрО проводится с помощью средств модельно-управляемой разработки MDD (Model Driven Development:), архитектура системы которой на двух уровнях платформ — независимой PIM (Platform Independent Model) и зависимой PSM (Platform Specific Models).

Рис. 9.3. Трансформация описания моделей ПрО в DSL.

Концепции двухуровневого моделирования архитектуры MDA и отображения PIM PSM соответствует идеологии построения семейства ПрО (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Схема трансформации модели ПрО.

Методология базируется на отображении описаний моделей прикладных систем (Application model) в DSL-языках в ЯП. Выбор альтернативной платформы соответствует точке вариантности в семействе систем. Эта точка невидима на уровне конкретной ПС и при управлении вариантами платформы автоматические преобразует Р1М PSM.

Онтология домена «Вычислительная геометрия»

ПрО «Вычислительная геометрия» (computational geometry) — предмет преподавания в современном университете, состоит из разделов: комбинаторная и численная вычислительная геометрия.

Комбинаторная вычислительная геометрия рассматривает геометрические объекты как дискретные сущности. Численная вычислительная геометрия имеет дело с представлением объектов реального мира в форме, пригодной для дальнейшей компьютерной обработки. Она рассматривается как дальнейшее развитие геометрии и как раздел компьютерной графики. Данный раздел геометрии содержит разработанные эффективные алгоритмы и структуры данных для решения задач, которые заданы в терминах базовых геометрических объектов: точек, отрезков, многоугольников, многогранников и др.

Вычислительная геометрия сосредоточивается на вычислительной сложности как алгоритме работы над очень большими наборами данных из десятков или сотен миллионов точек. Основные ее задачи можно классифицировать разными способами и с разными критериями. Различают следующие задачи: статические задачи и задачи геометрического поиска.

К статическим задачам относятся:

• • выпуклая оболочка, которая имеет набор точек, необходимых для нахождения наименьшего выпуклого многоугольника, содержащего все точки;
• • сечение отрезков как задача нахождения сечений в наборе отрезков;
• • триангуляция Делона;
• • диаграмма Вороного, которая имеет набор точек, разделяющих пространство на сектора, каждая точка которых является более близкой к точке из набора;
• • задача нахождения ближайшей пары точек из набора точек, чтобы найти кратчайшее расстояние;
• • евклидов кратчайший путь: соединение двух точек евклидового пространства (с полигональными препятствиями) кратчайшим образом;
• • триангуляция многогранника как задача разбиения его на внутренние треугольники.

Задачи геометрического поиска на входных данных состоят из двух частей: пространство поиска и запросов. Пространство поиска требует предварительной обработки для обеспечения эффективного выполнения нескольких запросов, а именно:

• • региональный поиск для обработки набора точек и эффективного поиска точек, которые содержатся в запрошенном регионе;
• • локализация точек в пространстве проблем на регионы, и определение структуры данных, где находится данная точка;
• • поиск ближайшей соседней точки для эффективного ее использования;
• • трассирование луча для заданного набора объектов в пространстве со структурой данных, которые пересекают запрошенный луч.

Динамические задачи требуют постоянного изменения входных данных. Алгоритмы решения таких задач базируются на динамических структурах данных и дополнительных вычислительных ресурсах. Региональный поиск, построение выпуклой оболочки можно проводить над множеством точек, которые изменяются. Задачи вычислительной сложности связаны с поиском структур данных, их модификацией и обеспечением ответов на запросы.

Вариация — это задача, в которой курсор мыши лежит внутри многоугольника или он постоянно перемещается, при этом многоугольник не изменяется. Аналогично можно проверить определенный летательный аппарат, который изображен на экране радара, не пересекая границ страны. Такие задачи можно считать задачами геометрических запросов, а в CADсистемах — динамическими.

Таким образам, к класам задач вычислительной геометрии относятся: статические задачи, задачи геометрического поиска, динамические задачи и задачи вариации. Описание понятий и задач онтологии «Вычислительная геометрия» выполнялось на языке Protege. Платформа Protege поддерживает два основных способа моделирования онтологий с помощью редакторов Protege-Frames и Protege-OWL. Онтологии, построенные в Protege OWL, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema. Protege используется для решения задач, связанных со знаниями. Онтология задач вычислительной геометрии представлена на рис. 9.5.

Рис. 9.5. Схема онтологии «Вычислительная геометрия».