Лекция 3. Уровень программ. Интеллектуальное содержание программы

1. Уровень программы.

Понятие уровня программы известно с тех пор, как первые «языки высокого уровня» получили свое название. Однако, прежде чем это понятие сможет применяться в науке, оно должно быть выражено количественно или приведено к измеримому виду, так как в противном случае невозможно определить изменения уровня разных выражений какого либо алгоритма.

Прежде, чем вводить метрическую характеристику уровня программы, необходимо заметить, что уровень языка и уровень программы являются разными понятиями, хотя и тесно связанными. Функциональное соотношение между ними и способы измерения уровня языка будут рассмотрены позднее. Сейчас ограничимся измерением уровня отдельных программ. Ранее выведенные выражения для определения объема V программы и потенциального объема V^* подсказывают простой метод количественного выражения данного понятия. Если записать уровень L программы, являющейся реализацией какого либо алгоритма, как

; (3.1)

то лишь наиболее сжатое выражение, какое только возможно для алгоритма, будет иметь уровень, равный единице.

Более объемные реализации будут иметь меньшие значения уровня, так что L£1.

Перестроив выражение (3.1) и выделив независящий от реализации член получим

V^* = L´V (3.2)

при увеличении объема уровень программы уменьшается, и наоборот.

Обычно легче написать вызов процедуры, чем саму процедуру. С этой точки зрения проще всего было бы использовать потенциальный язык (L = 1). Однако из самого определения потенциального языка следует, что любая процедура, которая когда либо могла бы понадобиться, в нем уже присутствует. Так как число таких процедур бесконечно, процесс простого ознакомления с их списком тоже бесконечен. Поэтому реализация и использование потенциальных языков невозможны для выполнения реальных заданий.

Однако уровень программы играет двойственную роль в определении легкости или трудности ее понимания. Специалист, которому известны все используемые термины, сможет уловить идею тем быстрее, чем выше уровень ее представления. С другой стороны, чтобы сообщить подобную идею лицу, менее сведущему в данной конкретной области, требуется больший объем сведений и меньший уровень.