Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 13 от 04 апреля 2006 года

Таким образом, все нововведения, появившиеся в свое время в технологии программирования, поддерживают одну и ту же стратегическую линию развития — совершенствование понятийного инструментария программирования.

В наши дни все большее распространение находят приложения, которые способны самостоятельно решать многовариантные задачи. Например, многие слышали о спулере[Знаете ли вы, что слово «spooler» образовано от сокращения SPOOL (кроме того, spool по-английски — катушка, шпулька), Simultaneous Peripheral Operations On Line, то есть одновременная оперативная обработка запросов к периферийным устройствам. — Здесь и далее примечания Константина Курбатова] печати — сервисной программе операционной системы, которая получает задание вывести документ на печать. Программе самой приходится опрашивать принтер, выяснять его готовность, отправлять документ на печать, а в случае занятости принтера ставить документ в очередь и т. д. Потребность в таких «умных» приложениях растет. Если раньше текстовый редактор представлял собой одну большую программу, то теперь в нем параллельно работают несколько процессов, каждый из которых выполняет специально отведенную ему роль. Например: форматирование, проверка орфографии, автоматическое сохранение документа.

Подобные приложения в современной многозадачной операционной системе исчисляются десятками. Поэтому координация их действий с ростом сложности систем превращается в непростую задачу. Здесь просматриваются два пути решения проблемы. Первый — увеличивать интеллектуальные возможности «координатора», чтобы он успевал управлять работой приложений. Второй — заставить «поумнеть» приложения, избавляя «координатора» от управленческой рутины. Первый путь имеет свой логический предел, так как напоминает растущее государство, в котором король лично управляет каждым своим подданным. Поэтому развитие информационных систем в основном идет по второму пути. Однако здесь тоже есть трудности, вызванные несовершенством методологии разработки таких приложений.

Программисту все труднее использовать результаты ранее разработанного программного кода в последующем, а при написании высокоинтеллектуальной программы процесс усложняется еще из-за большого количества программных модулей и достаточно сложных алгоритмов их взаимодействия. Все это неизбежно приводит к удорожанию разработки.

Тут-то и выходит на сцену новая технология — субъектное программирование. С ее помощью можно создать базу для развития более совершенной методологии разработки.

Итак, Субъектом называется приложение, способное в рамках системы самостоятельно реализовывать задачу, имеющую несколько путей решения. В отличие от «неразумного» Объекта, Субъект наделен возможностью выбирать этот путь, то есть он способен сам корректировать последовательности своих действий для достижения поставленной цели (как, например, делается при печати документа в спулере).

Стратегия управления такими приложениями должна основываться не на четких и конкретных командах операционной системы, а на «инструкциях». Управляя Объектом, мы используем отдельные его части (методы), а Субъекту достаточно указать «номер» инструкции, на основании которой он функционирует. И он уже сам будет управлять своими методами, чтобы достичь результата (рис. 1).

Слаженность и работоспособность работы системы, управляемой на основе такой стратегии, легко проиллюстрировать на примере отправки грузов железнодорожным транспортом. Допустим, существуют две фирмы, одна из которых занимается поставкой грузов на станцию, другая — формированием вагонов и отправкой грузов потребителям. В системе также есть диспетчер, контролирующий работу станции. Во время ремонта путей (обозначим это состояние системы — «Станция закрыта») диспетчер рассылает уведомление об этом обеим фирмам. Фирма, занимающаяся поставкой грузов, реагирует на ситуацию переходом в режим складирования грузов, а другая начинает заниматься ремонтом вагонов. Здесь важно то, что они не тратят силы на контакты друг с другом до тех пор, пока не изменится ситуация, а диспетчеру не требуется координировать их работу, так как каждый из компонентов системы действует по уже написанной инструкции.

То есть (возвращаясь к программированию) становится очевидным, что для эффективной разработки сложных интеллектуальных систем необходимо опираться на элементы, обладающие достаточной самостоятельностью. Как же должен быть устроен Субъект, чтобы реализовать все эти возможности? В первую очередь нужно формализовать на уровне системы существенные особенности такого элемента, а именно: