基于专家系统和高效算法的程序设计自动化研究.pdf

摘要

算法程序设计自动化是一种利用计算机程序来自动化生成算法的技术。它主

要用于解决程序设计中的瓶颈问题，通过自动化生成算法来提高程序设计的效率

和可靠性。随着人工智能领域的不断发展，它在计算机科学领域得到了广泛的研

究和扩展，然而算法程序设计依然存在一些挑战和限制。首先需要耗费大量的时

间和精力。其次算法程序设计需要处理大量的数据和复杂的问题，人为的疏忽和

错误也会导致程序设计中存在一定的错误率。因此，寻求一种高效、可靠的算法

方法是实现程序设计自动化的迫切需要，同时也是本文的研究目标。

本文基于所在研究团队在多项国家级课题连续资助下自主研发的PAR方法,

提出了一种针对存在常规解问题的高效算法程序设计理论和框架，并将其与专家

系统的技术融合起来以实现算法程序的自动构造；选择Radl作为目标语言，开发

了Radl规约到Radl算法程序自动生成系统，并对系统的可靠性进行了理论分析。

最后，通过多个案例验证其支撑工具RSPEtoRALG生成系统的自动转换能力。结

果表明，本文提出的方法具有一定的研究意义，并且可以为程序开发人员提供一

定的参考依据。

本文主要创新性如下：

（1）基于PAR方法提出了一套新的高效算法程序设计理论方法和问题的泛

型算法结构，针对程序设计中常见的存在常规解的问题进行了处理。基于知识表

示的技术对PAR方法中程序设计过程中的知识进行了分类、提取和管理，提炼出

Radl规约程序分析规则、Radl算法程序生成规则，将其转化为计算机可理解的形

式构建了算法程序知识库。

（2）基于提出的高效算法理论与知识表示及知识推理技术相结合，面向精

准智能这一目标设计了一个Radl算法程序自动化系统RSPEtoRALG，实现Radl规

约到Radl算法程序的自动转换，并对该系统进行了测试和评估，极大的提高了程

序开发效率和PAR平台的自动化程度。

关键词：PAR；Radl；专家系统；自动化；

I

Abstract

Algorithmicprogrammingautomationisatechniquethatusescomputer

programstoautomatethegenerationofalgorithms.Itismainlyusedtosolve

bottlenecksinprogrammingandtoimprovetheefficiencyandreliabilityof

programmingbyautomatingthegenerationofalgorithms.Asthefieldofartificial

intelligencecontinuestogrow,ithasbeenextensivelyresearchedandexpandedinthe

fieldofcomputerscience,however,algorithmicprogrammingstillhassomechallenges

andlimitations.Firstly,itrequiresalotoftimeandeffort.Secondlyalgorithmic

programmingneedstodealwithalargeamountofdataandcomplexproblems,and

humannegligenceanderrorscanalsoleadtoacertainerrorrateinprogramming.

Therefore,seekinganefficientandreliablealgorithmicmethodisanurgentneedto

automateprogrammingandisalsotheresearchgoalofthisdissertation.