Построение стандарта STEP. Идеология EXPRESS. Функции (Function) и процедуры (Procedure). Элементы языка EXPRESS

Построение стандарта STEP

Стандарт STEP состоит из множества томов, разрабатываемых и публикуемых по отдельности (перечень томов стандарта). Даже утвержденные тома, доля которых невелика, в печатном виде занимают тысячи страниц. Естественно, что такой объемный стандарт нуждается в общем описании, которое наряду с общими определениями дано в самом маленьком томе – ISO 10303-1.

По сравнению с IGES стандарт STEP охватывает гораздо больший набор предметных областей. Поэтому он и поддерживает столько типов данных, что разобраться в них можно только с использованием инструмента, позволяющего выполнять формальное описание и автоматизированную обработку формального описания типов данных.

Множество томов STEP можно разделить на тома, обеспечивающие инструмент описания предметных областей и тома, описывающие конкретные области.

К основным относятся тома, содержащие прикладные протоколы, т.е. описания предметных областей ведь, собственно говоря, стандарт создан для того, чтобы описывать модели объектов, относящихся к различным предметным областям. Все остальные тома

– это средства, служащие для следующих целей: создания прикладных протоколов (методы описания и ресурсы);

создания моделей и обмена данными о моделях (методы реализации);

проверки соответствия прикладных систем стандарту (методы тестирования и наборы тестов).

Все данные в STEP описываются на EXPRESS (P 11-19). Доступ к EXPRESS данным может быть обеспечен с помощью методов доступа (P 21-29). Корректность EXPRESS данных можно проверить согласно тестам (P 31-39). Из EXPRESS данных описываются некоторые смысловые конструкции – базовые типы (интегрированные ресурсы P 41-199), из которых, в свою очередь, как из кирпичиков, складываются информационные модели предметных областей – прикладные протоколы (P 200-299).

Язык Описания Данных - EXPRESS (ISO 10303 -11)

Идеология EXPRESS

Язык EXPRESS является одним из разделов стандарта ISO 10303 STEP. Он описан в 11 томе стандарта ISO 10303.

Согласно стандарту ISO 10303 STEP математическая модель состоит из объектов. (Оно и понятно - ведь реальный мир тоже состоит из объектов.) Поскольку в реальном мире объекты связаны между собой, объекты математической модели тоже должны быть между собой связаны. В реальном мире не существует двух одинаковых объектов, т.е. явлений или предметов (“В одну реку нельзя войти дважды”), но для отображения объектов в сознании человека и в памяти компьютера объекты систематизируются и классифицируются. Любой объект воспринимается через его свойства, поэтому объекты, имеющие одинаковый набор свойств можно считать объектами одного типа. Отличаются такие объекты не набором свойств, а значениями свойств. В реальном мире может существовать множество отличающихся объектов, имеющих один и тот же набор свойств (т.е. много экземпляров объектов одного типа). Следовательно, и в математической модели тоже может существовать множество экземпляров объекта одного типа.

Примем основные положения:

и реальный и виртуальный миры состоят из объектов;

объекты взаимодействуют между собой;

все объекты между собой различаются, при этом множество объектов, имеющих общий набор свойств (т.е. отличающиеся друг от друга не составом набора свойств, а значениями свойств), объединяются в множество экземпляров сущности (типа объекта)

(ENTITY).

Объекты одного типа имеют какой-то определенный набор свойств. И при этом присвоить объекту этого типа несвойственное ему свойство нельзя. Например, гвоздь не имеет такого свойства как шаг резьбы, потому что гвоздь с резьбой - это уже гвоздь_с_резьбой, а не гвоздь. То же самое принято в STEP при построении объектов математической модели. Существуют системы, где объектам любого типа может быть присвоен любой набор свойств. В STEP набор свойств ( атрибутов - Attribute) для объектов одного типа фиксирован. Не будем обсуждать, лучше это или хуже.

Язык EXPRESS предназначен для описания модели мира на концептуальном уровне. Конечно, мир един и все в мире взаимосвязано.

Следовательно, и описание мира тоже должно бы быть единым, цельным и неделимым. Но ввиду того, что мир велик и сложен, составить единое его описание пока трудно. Поэтому и приходится пока условно разбивать мир на предметные области. А описание мира пока приходится (также условно) разбивать на схемы (SCHEMA).

Схема является самым верхним уровнем описания информационной модели. Вся информационная модель состоит из связанных между собой схем.

Прежде чем дальше рассматривать язык EXPRESS (уже подробнее), примем еще положения:

Язык EXPRESS описывает модель мира. Он позволяет задать какие объекты существуют в мире, какими наборами свойств обладают эти объекты, каким условиям должны удовлетворять свойства объектов, как объекты взаимодействуют между собой;

Ввиду сложности мира приходится разбивать его описание на отдельные схемы. При этом может случиться так, что объекты одного и того же типа описываются в разных схемах.

Схема состоит из набора элементов, который может включать в себя:

объекты (ENTITY), типы (Type), константы (Constant), правила (Rule),

Функции (Function) и процедуры (Procedure), необходимые для проверки правил и для вычисления значений производных атрибутов.

Прикладной протокол (AP, Application Protocol) - это схема, описывающая некоторую предметную область. Прикладной протокол включается в стандарт как один из томов стандарта.