Mixed computation: potential applications and problems for study

AbstractMixed computation is processing of an incomplete information. Its product are a partially processed information and a so-called residual program destined to complete in sequel the processing of the remaining information. Many kinds of practical work with programs are nothing more but obtaining a residual program. We demonstrate, as an example, the application of mixed computation to compilation. Under computational approach mixed computation generalizes the operational semantics of a language by inclusion of steps which generate residual program instructions. Under transformational approach the residual program is obtained as a result of a series of so-called basic transformations of the program text. We argue that the transformational approach is more fundamental, for it allows to describe mixed computation in all its variety and moreover, to relate mixed computation to other kinds of program manipulation: execution, optimization, macroprocessing, synthesis. Such an integrated approach leads us to a transformational machine concept

О задаче минимизации последовательных программ

First-order program schemata is one of the simplest models of sequential imperative programs intended for solving verification and optimization problems. We consider the decidable relation of logical-thermal equivalence of these schemata and the problem of their size minimization while preserving logical-thermal equivalence. We prove that this problem is decidable. Further we show that the first-order program schemata supplied with logical-thermal equivalence and finite state deterministic transducers operating over substitutions are mutually translated into each other. This relationship implies that the equivalence checking problem and the minimization problem for these transducers are also decidable. In addition, on the basis of the discovered relationship, we have found a subclass of firstorder program schemata such that their minimization can be performed in polynomial time by means of known techniques for minimization of finite state transducers operating over semigroups. Finally, we demonstrate that in general case the minimization problem for finite state transducers over semigroups may have several non-isomorphic solutions.Стандартные схемы программ — это одна из наиболее простых моделей последовательных императивных программ, предназначенная для решения задач оптимизации и верификации программ. Мы рассматриваем разрешимое отношение логико-термальной эквивалентности стандартных схем программ и задачу минимизации их размера при условии сохранения отношения логико-термальной эквивалентности. Нами доказано, что эта задача является алгоритмически разрешимой. Далее показано, что стандартные схемы программ с отношением логико-термальной эквивалентности и конечные детерминированные автоматы-преобразователи, работающие над полугруппами подстановок, взаимно транслируются друг в друга. Отсюда следует, что также разрешимы задачи проверки эквивалентности и минимизации для преобразователей указанного вида. Кроме того, на основе обнаруженной взаимосвязи выделен подкласс стандартных схем программ, минимизация которых осуществима за полиномиальное время при помощи ранее известных методов минимизации автоматов-преобразователей, работающих над полугруппами. В заключении приведен пример, свидетельствующий о том, что в общем случае задача минимизации автоматов- преобразователей над полугруппой подстановок может иметь несколько неизоморфных решений.