ПАРСЕР АРИФМЕТИЧНИХ ВИРАЗІВ ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ОСНОВ ПАРАЛЕЛЬНИХ ОБЧИСЛЕНЬ

Анотація

Нові покоління мов програмування потребують внесення в методику навчання нових ідей та понять, без знання яких студент не зможе проявити на практиці стійких навичок написання реальних комп’ютерних програм. Методика навчання дисциплін, пов’язаних з програмуванням, вимагає ретельного опрацювання дидактичного матеріалу, представлення його у різноманітних формах для кращого усвідомлення та засвоєння студентами. Особливо це стосується методики навчання паралельних обчислень. Якісне засвоєння пов’язаних з ним понять, технологічних та алгоритмічних підходів можна забезпечити, якщо на перших етапах використовувати наочні моделі паралельних процесів. Прикладом такої моделі може бути схема обчислення арифметичного виразу, який містить арифметичні оператори та дужки. Оскільки окремі дії, відповідно до пріоритетів арифметичних операцій, можна виконувати одночасно, то розпаралелювання такого виразу є, з одного боку, задачею досить простою для початкового ознайомлення з паралельними обчисленнями, а з іншого, дозволяє виділити окремі підзадачі, встановити зв’язки між ними, визначити характеристики потенційного паралельного алгоритму, дослідити залежність між кількістю наявних обчислювачів (процесорів) та часом виконання алгоритму тощо. У статті описано програмний засіб TreeBuilder, розроблений в рамках дослідження, для візуалізації дерева формули, побудованої за введеним арифметичним виразом, та обчислення характеристик алгоритму обчислень. Засіб TreeBuilder може бути корисним для формування «паралельного мислення» у студентів молодших курсів та старшокласників. Для побудови дерева формули та обчислення характеристик алгоритму обчислень в рамках дослідження було розроблено алгоритм парсингу арифметичних виразів та здійснено його програмну реалізацію мовою С#.