软件革命的主要特征.ppt

软件革命的主要特征,整个软件业正面临一场革命，模型语言与软件生成器将是这场革命的主要特征。这一新阶段的主要目标将是大大降低软件的复杂性，大大提高软件的可理解性、可再用性和可改动性。它的标志是使软件的编程效率提高一个数量级以上，要让软件代码看起就象设计那样清晰，象数学表达式那么简明，不仅编程人员能读懂，更重要的是用户也能读懂。 20世纪末的软件危机引发软件界人士的普遍疑问是，什么是今后软件发展方向?过去的软件业与今后的软件业有何不同 软件的不可再用长期以来严重地影响着软件业的发展。人们一直努力提高软件的再用性，寻找各种能提高再用性的软件开发模式。九十年代以来，包括IBM和微软等许多大公司倡导的组件化，构件化和中间件的软件开发模式是提高软件再用性的一种途径，并已逐渐被许多软件公司接受。,基于模型语言的软件自动生成技术则是另外一条鲜为人知的有效途径。由模型语言编写的程序代码量比采用任何一种高级语言减少一个数量级(即90%)的代码量，并且很容易阅读和理解，再用性的大幅提高是显然的。但模型语言只适用于特定领域。 基于模型语言的软件生成技术，梁国平研究院已经在1990年实现。采用这种技术，生成器通过界面提供一种模型语言，用户采用这种语言编写程序，然后通过生成器由计算机产生程序，通常是某种高级语言程序。由于计算机比人脑快十亿倍，并能毫无错误的工作，因此由计算机生成的程序是没有错误的，而人编程序据美国卡内基.梅龙大学的一项研究发现，平均每1000行代码就有100至150个错误。 当然更重要的是，采用模型语言编写程序需要人写的代码量要比生成器所产生的程序的代码量少得多，例如梁国平发明的有限元语言书写有限元程序的代码量要比所生成的Fortran语言程序少10倍以上。并且采用模型语言书写的代码，看起来象书，象论文，象设计蓝图，象人的意图表达。因此非常容易理解，不仅编程人员可以用它编程，非编程人员也能用它编程。假如采用有限元语言编程，就是书写有限元问题的微分方程表达式及其算法。任何学过有限元方法的人，都可以采用这种语言编程，其书写形式与有限元书刊的书写形式十分相似。,也许你要问，采用模型语言编程是一种好方法，但是这种语言的生成器谁来做呢?也许生成器的工作量很庞大?根据梁国平做有限元生成器的经验，其代码量是不大的，只有数万行，编程并不难。最重要的是理解了有限元方法的实质，创造出一种符合有限元方法规律、能准确描述有限元问题的模型语言，这就是梁国平发明的“有限元语言”，有限元生成器的软件实现是次要的。这有点类似高级语言与其编译器，高级语言的规定是首要的，编译器是其次的。生成器的软件实现要比编译器简单得多。因此设计和制作了生成器的软件公司不需要许多编程人员，他们不需要象公蜂那样按照严格的规定编程，但是需要他们深刻理解生成器所面向的专业领域，并且富有创造性，否则他们不可能提出一种适当的模型语言。 采用模型语言和软件生成器不仅可以彻底改变手工编程的落后方法，大大提高软件公司的生产率，并且可以通过网络方式让用户通过互联网使用模型语言编程，由安装有生成器的服务器端生成程序并送回客户端，在客户机上编译运行。梁国平于2000年就实现了这一技术。直到今天，仍然是世界上唯一的一个可以通过互联网使用的有限元软件。 数值模拟软件主要采用有限元、有限差分或有限体积法，为了提高数值模拟软件开发效率及其再用性，有限元(有限体积法)、有限差分语言的提出是很自然的，采用有限元(有限体积)、有限差分语言编写程序，由该语言的生成器产生某种高级语言程序。这种提供科学计算使用的、软件业界梦寐以求的编程语言与软件生成器在梁国平的程序自动生成系统中早已实现。,采用模型语言的自动生成技术将使软件编程发生革命性变革，根本改变软件公司的工作方式和编程效率。 现在的软件公司是怎样工作的?由于现在的商业软件一般都很庞大，大多在几十万行至几百万行之间。这样复杂和巨大的程序，恐怕一个人花上毕生的精力也难以理解和掌握，更不用说修改和发展了。因此现在的大型软件公司依靠的是一支训练有素的、组织严密的编程队伍，他们象公蜂那样按照严格的规定编写程序。这样的编程方式必然是生产率低，程序再用性差，难以维护和发展。 未来的软件公司将会是怎样呢?这些公司与以往的公司不同，他们只有很少的编程人员，他们并不直接编写最终用户程序，而是编制能生成用户程序的软件生成器。由生成器产生用户所需的程序。就如同制造一台机械，早期都是手工方式，逐个零件制作，今天都是先生产制造机械零件的母机(即生成器)，然后再由这台工作母机产生零件。这样的制造方式不仅大大提高了机械制造业的生产率，并且大大提高了机械的精密度和可靠性。,元计算科技发展有限公司是一家既年青又悠久的科技型企业。年青是因为她正处在战略重组后的初创期，悠久是因为她秉承了中国科学院数学研究所在有限元和数值计算方面所开创的光荣传统。元计算的目标是做强中国人自己的计算技术，做出中国人自己的CAE软件。 元计算秉承中国科学院数学与系统科学研究院有限元自动生成核心技术（曾获中科院科技进步二等奖、国家科技进步二等奖），通过自身不懈的努力与完善，形成一系列具有高度前瞻性和创造性的产品。 元计算产品适用范围广泛，目前有国内外专业客户300余家，涉及美、加、日、韩、澳、德、新等国，遍布石油化工、土木建筑、电磁电子、国防军工、装备制造、航空航天等多个领域。,有限元语言及编译器（Finite Element Language And its Compiler，以下简称FELAC）是中国科学院数学与系统科学研究院梁国平研究院于1983年开始研发的通用有限元软件平台，是具有国际独创性的有限元计算软件，是PFEPG系列软件三十年成果（1983年2013年）的总结与提升，有限元语言语法比PFEPG更加简练，更加灵活，功能更加强大。目前已发