이 연구는 선형계획법을 위하여 개발된 프로그램들의 언어 및 자료 구조에 대한 차이를 비교, 분석하고자 한다. 선형계획법을 위하여 사용된 언어로는 C, PASCAL, FORTRAN이 있고 자료구조로는 Full Matrix형태와 Non-Zero Matrix형태를 고려한다. Non-Zero Matrix에서는 프로그램 언어별로 Cursor-Based System을 비교하고자 한다. 위의 실험을 수행하기 위하여 다음의 연구과정을 수행한다. 첫째, Non-Zero Matrix의 이용을 위한 Cursor-Based System과 Pointer-Based System을 설계한다. 둘째, LP프로그램을 위한 Full Matrix와 Non-Zero Matrix의 효율적인 자료구조를 구축한다. 세째, 프로그램 언어와 자료구조별로 LP프로그램의 성능을 비교분석한다.
이 논문에서는 정적으로 2단계 언어의 불필요한 식을 찾는 분석 방법을 제안한다. 불필요한 식이란 식의 실행의미가 프로그램의 결과에 영향을 미치지 않는 식을 말한다. 다단계 프로그램이 불필요한 식을 만들어내는 지 프로그램 실행전에 알 수 있다면 프로그램 실행에 드는 비용을 줄일 수 있다. 이 분석은 다형타입을 가지는 다단계 언어의 타입시스템과 타입시스템에 올라탄 분석에 기반하고 있다. 이 분석으로 프로그램 실행 시 불필요한 식이 프로그램 코드 형태로 전파되는 것을 알 수 있으며 다형타입을 이용한 정교한 분석이 가능하다.
둘 이상의 프로그래밍 언어로 상호 작용하는 프로그램을 작성하고 사용하는 경우가 증가하고 있으나 그 무결점성을 확보하기는 어렵다. 프로그램 오류의 원인과 결과가 서로 다른 언어의 코드와 데이터에 존재할 경우 오류 제거의 난이도가 높아지고 Java Native Interface(JNI) 및 Python/C와 같은 프로그램 언어 인터페이스를 잘못 사용하여 새로운 종류의 프로그램 오류가 발생하기 때문이다. 프로그램 언어 상호 작용 오류를 해결하기 위한 프로그램 분석 기법과 도구가 활발히 연구 개발되었으나 이들을 평가하기 위한 프로그램 언어, 프로그램 언어 인터페이스 및 오류들의 실재성에 대한 고찰이 부족한 상황이다. 본 논문에서는 적지 않은 사용자를 가지는 우분투 소프트웨어 생태계 내에서 프로그래밍 언어의 다원성과 상호운영성을 실증적으로 조사하여 다중 언어 프로그래밍 연구의 실재성과 연구의 타당성을 실제 데이터 기반으로 확립하고자 한다.
자동 프로그램이란 인간이 프로그램 언어를 습득하는데 드는 노력과 시간을 감소시키고 프로그램하는 과정의 일부나 전부를 컴퓨터가 대신하도록 하여 프로그램 환경을 개선하고 유지, 보수의 비용을 줄이는데 그 목적이 있으며, 자동 프로그램 4대 구성 요소중 프로그램 명세서를 초고급언어나 예제에 의한 방법 또는 트레이스(Trace)로 기술하는 것이 일반적이다. 그러나 이 방법은 전문가가 아니면 이해하기 어렵고, 불량이 많은 작성하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 단점을 개선하기 위해서 일반 사용자가 접하기 쉽고, 이해하기 용이한 자연어 문장으로 명세서를 작성한다. 그러나 자연어에는 많은 애매성이 존재하는데 이것을 방지하기 위해 사용자에게 미리 자연어 프로그램 틀을 제시한다. 자연어 문장으로 작성된 명세서는 형태소 분석과 구문 분석에 의해 처리되며, 구문 분석시 복합문과 내포문은 단문으로 분리한 다음, 동사를 중심으로한 격 프레임(case frame)를 만들며, 이것을 바탕으로 중간언어를 생성하는 방법을 제안한다.
이 논문에서는 다단계 프로그램의 실행흐름을 타입을 기반으로 분석하는 방법을 제시하고 있다. 다단계 프로그램이란 실행 중 코드를 만들고 실행할 수 있는 언어를 말한다. 본 논문에서는 기존의 고차 함수형 언어의 실행흐름을 분석하는 방법을 다단계 언어를 위해서 확장한 방법을 제시하고 있다. 이 분석은 한 수식이 평가될 때 호출될 수 있는 함수들의 집합을 정적으로 분석하여 다단계 프로그램의 실행흐름 정보를 제공한다.
본 연구는 수업컨설팅을 효과적으로 지원하기 위한 수업언어 분석 프로그램을 개발하는 데 목적이 있다. 이를 위해 사용자 요구사항을 바탕으로 수업언어를 체계적으로 분석할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 개발된 수업언어 분석 프로그램은 다음과 같은 특징이 있다. 첫째, 사용자가 분석 도구의 틀을 원하는 바대로 설정할 수 있기 때문에 다양한 형태의 수업언어 분석이 가능하다. 둘째, 횟수나 시간비율과 같은 양적 분석의 결과뿐만 아니라 수업언어 전사와 같은 질적 분석의 결과를 얻을 수 있다. 셋째, 사용자가 분석 단위 시간, 동영상 플레이어 환경, 입력 및 결과 파일 형태와 같은 프로그램 환경을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에 개인별 맞춤형 분석이 가능하다. 마지막으로 수업컨설팅 절차에 따른 활동 결과를 체계적으로 기록하고 관리할 수 있다. 이 프로그램은 수업컨설팅이 보다 전문적으로 이루어지도록 지원할 것이라 기대한다.
실시간 시스템에서 프로그램의 실행시간을 예측하는 것은 중요한 일이다. 기존의 언어에서는 실행시간은 예측하기에 힘든 요소들이 있다. Timing-C는 이러한 요소를 제거하고 사용자로부터 시간 제약을 입력받을 수 있도록 하였다. Timing-C언어를 이용하여 실시간 프로그램밍을 하기 위해 작성한 프로그램이 시간제약을 준수하고 있는지 알기 위해 시간 분석 도구가 필요하다. 시간 분석 도구는 작성된 프로그램의 실행시간을 제한하여 사용자에게예측된 결과를 알려주는 도구이다. 개발자는 이러한 도구를 이용하여 작성하고 있는 프로그램의 수행시간을 더욱 정확하게 예측할 수 있다.
소프트웨어 프로세스를 효과적으로 반복하고 자동화하여 소프트웨어 개발 주기의 단축과 품질 향상을 가져올 수 있다. 이러한 결과를 얻기 위해서는 프로세스를 형식화하여 구문화된 형태로 표현해 주는 프로그램 언어가 필요하게 된다. 본 고에서는 소프트웨어 프로세스 모형화 작업에 필요한 프로세스 정의 언어의 특징을 살펴보고, 현존하는 여러가지 프로그램의 언어들을 비교 분석하여, 소프트웨어 프로세스 정의에 적합한 프로그램 언어의 특성을 살펴보았다.
컴퓨터 시스템의 개발 및 분석에 많이 활용되는 시뮬레이션 모델을 구축하는데 있어서 SIMSCRIT, GISS, SIMAN, SLA II등과 같은 시뮬레이션 전용언어가 많이 사용되지만, 이들은 새로운 전용언어의 습득, 시스템 프로그램과의 접속, 시뮬레이션 수행 속도면에서 부담을 주어왔다. 본 연구에서는 기존의 C언어 사용자들이 손쉽게 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있도록 기존의 smpl을 확장하여 SMPLE(smpl extended)를 개발하였다. SMPLE의 모체의 smpl은 컴퓨터 시스템의 시뮬레이션 모델을 구현하기 위해 MIT에서 C언어를 이용하여 고안되었으며, C언어의 기능적인 확장으로서 라이브러리 함수들의 집합 형태를 갖는 시뮬레이션 서브 시스템이다. 이러한 라이브러리 함수들의 집합인 smpl 시뮬레이션 서브 시스템은 C언어 자체와 더불어 사건중심(event-oriented) 시뮬레이션 언어를 구성하며, smpl 시뮬레이터는 C 언어 프로그램으로 구현되다. smpl은 시뮬레이션하기 위한 설비(facility)들을 정의, 예약, 해제하거나 상태를 알아보는 함수를 제공하며, 시간의 관점에서 보면 토큰의 흐름은 일련의 대기시간과 활동시간에 의하여 나타낼 수 있게 된다. smpl은 사건의 스케쥴링(scheduling), 확률변수의 생성, 통계자료 수집 등에 관한 함수의 제공과, 시뮬레이션 시간의 전진과 사건발생의 순서를 조절해주는 기능을 제공한다. smpl 시뮬레이션 프로그램은 초기화루틴, 제어루틴 및 결과출력루틴으로 구성된다. 기존의 smpl에서 사용되는 프로그램의 자료구조(data structure)는 배열과 인덱스 구조가 사용되었다. 이러한 구조는 이미 완성되어 있는 프로그램 내에서는 효율성 면에서 좋겠지만, 변경이나 확장하기 위해 이 프로그램을 분석한다거나 필요한 기능을 추가하기 위해서는 매우 많은 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 배열을 기반으로 하고 있는 smpl의 자료구조를 C의 structure와 pointer를 기반으로 하게끔 변경시키고 이에 따르는 제반 변경 사항을 수정 보완하여 프로그램의 분석을 용이하게 하며 기능의 변경 및 추가가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다.
프로그램의 생산성을 향상시키기 위해 프로그램 개발 단계에서 소요되는 비용을 최소화하려는 목적으로 점진 평가를 사용하고 있다. 점진 평가는 전체 프로그램을 다시 평가하는 대신 수정한 부분과 그 부분에 영향 받는 부분만을 다시 평가하는 방법이다. 본 논문에서는 기존의 종속 차트(dependency chart)를 확장하여 객체 지향언어인 자바 같은 언어에서 점진 평가를 수행할 수 있도록 확장된 종속 차트를 제시한다. 객체 지향언어에서 점진 평가를 수행하는 알고리즘을 제시하고 실험을 통해 점진 평가의 효율성을 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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