BİLİMSEL METİN İŞLEME AMAÇLI ALANA ÖZGÜ PROGRAMLAMA DİLİ

1. Erhan Öztürk Natali S. Dimoğlu Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü BİLİMSEL METİN İŞLEME AMAÇLI ALANA ÖZGÜPROGRAMLAMA DİLİ AB’2006 Pamukkale Üniversitesi Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

2. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi İçerik • Problem Tanımı • Alana Özgü Programlama Dilleri • Alan Analizi • Dil Tasarımı • Modelleme • Program Üretme • Hata Kontrolleri

3. Problem Tanımı • Bilimsel verilerin ayıklanması ve farklı formatlara çevrilmesi. • Her çevrim işlemi için farklı bir programa ihtiyaç olması. • Farklı girdi/çıktı dosyaları için yapılan benzer işlemler. • Tüm programlar bilimsel alana aittir. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

4. Önerilen Yaklaşım • Uygulama mantığını, programlama dilinden daha üst düzeye çekmek. • Alana-özgü programlama dili geliştirmek. • Otomatik program üretmek. • Bilim adamlarının da kendi programlarını yazabilmelerini sağlamak. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

5. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Alana Özgü Programlama Dilleri Belli bir alandaki problemlerin uygun notasyonlarla ifade edilmesini sağlar. Daha çabuk ve daha kolay çözümler geliştirilmesine olanak tanır. Sadece alana ait işlerin yapılmasını amaçlar. Problem alanı ve kullanılan dil arasındaki kavramsal mesafeyi azaltır. Programlamayı daha basit ve güvenilir bir hale getirir. Alandaki tüm kavramları kapsayacak kadar geniş olmalıdır. Dildeki kavramlar anlaşılır olmalıdır.

6. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Alana Özgü Diller İçin Temel Adımlar Alan Analizi: Alandaki benzer ve farklı özellikleri ortaya çıkarmayı amaçlar. Dil Tasarımı: Alan analizinin sonuçlarından dilin sentaks kuralları belirlenir. Kod Üretici Oluşturmak: Tasarlanan dil kullanılarak oluşturulan modellerden, uygulama kodu üreten program tasarlamak.

7. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Alan Analizi Alana özgü dildeki kavramları ortaya çıkartmak için yapılan ön çalışmadır. Alan analizi yapmanın iki farklı yolu: Alandaki uzmanlarla çalışmak Öncede yazılmış kodların incelenmesi Alan analizinin amacı: Ortak ve farklı yönleri bulmak

8. Alan Analizi: Genel Görüntü • Girdi/Çıktı katmanı • Farklı kaynaklardan veri okuma • Yeniden biçimlendirilen verinin çıktı dosyasına yazılması • Veri Ayıklama • Önemli verilerin ayıklanması, kalanlarının atılması • Veri Dönüştürme • Ayıklanan verinin istenen biçime sokulması Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

9. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Girdi/Çıktı İşlemleri Girdi/Çıktı işlemleri kullanıcıdan olabildiğince soyutlanmalıdır. En temel dosya işlemleri şunlardır: Dosya açma Dosya kapama Sonraki satırı okuma Satır atlama Belli bir karakter dizisi ile başlayan satıra atlama Dosyaya yazma

10. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Veri Ayıklama İşlemleri İlk etapta, dosyanın işimize yarayacak bölümleri ayrıştırılır. Elde edilen verilerden istediğimiz veri yapılarını ayıklarız. Temel işlemler: Tamsayı okuma Ondalık sayı okuma Karakter dizisi okuma Sonraki kelimeyi atlama

11. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Veri Ayıklama İşlemleri Temel işlemleri birleştirip, daha karmaşık işler yapan işlevler elde edebiliriz. Koordinat verisi okumak için üç tane ondalık sayı okuma işlemi kullanılır. Matris ayıklama işlevi için tamsayı ve ondalık sayı okuma işlemleri yanısıra satır okuma, satır atlama ve kelime atlama işlemleri de kullanılır.

12. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Matrisler Bilimsel dosyalarda sıkça karşılaşılır. Değişik gösterim biçimleri olduğu için ayıklanması en zor veri tiplerinden bir tanesidir. Matris çeşitleri: Alt-üçgen matris Kare matris Üst-üçgen matris Köşegen problemi

13. Matris Gösterimleri • Klasik Gösterim • Küçük boyutlu matrisler için uygundur. • Parçalı Gösterim • Büyük matrislerin karışmaması için uygun bir yöntemdir • Dosya içinde takip etmesi zordur. • Dizinli Gösterim: • Genellikle üst-üçgen matrisler için kullanılır. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

14. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Veri Biçimlendirme İşlemleri Ayrıştırılan verinin istenilen formata sokulmasını sağlayan işlemlerdir. Bunlardan bazıları: Normalleştirme fonksiyonu: Verilen bir matris ya da vektör elemanının değeri verilen bir eşik değerden küçükse, eleman verilen hedef değere eşitlenir. Transpoze fonksiyonu: Matrisi devrik hale getirmek için kullanılır. Sayı Formatı: Ondalık sayıların hangi biçimde yazılması gerektiğini belirler.

15. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Alana Özgü Dil Tasarımı Alan analizi sonucunuda belirlenen kavramlardan, bu aşamada sentaks kuralları belirlenir. Alandaki her kavrama denk gelen bir sözcük bulunacaktır. Sentaks kurallarını tanımlamak için genişletilebilir işaretleme dili (XML) kullanılmıştır. XML seçiminin başlıca sebepleri: Daha okunaklı olması. Modelleme için daha elverişli olması. Ayrıştırma işlemlerinin daha kolay olması. Sentaks hatalarının XML ayrıştırıcı tarafından bulunması.

16. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Sentaks Kuralları Alan analizi aşamasında bulunan kavramların herbirine karşılık gelen bir XML etiketi atanır. Bundan sonra, etiket bilgilerinin dahili elemanlar içinde mi yoksa nitelik (attribute) olarak mı tutulacağı belirlenir. Örnekler: Girdi dosyası aç <input filename=“a.out”/> Satır atlama <skipline numberOf=“3”/> (dahili)<skipline>3</skipline> X isimli değeri 0 olan bir tamsayı tanımlama <variabletype="integer" name="x" value="0"/>

17. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Eclipse Modelleme Çatısı (EMF) Alana özgü modelleme için kullanılmıştır. Yapılandırılmış bir model üzerine, uygulama üretmek için kullanılan modelleme ve kod üretme aracıdır. Üç temel parçadan oluşur: Ecore – Model tanımlamak için kullanılan meta-model EMF.Edit – Model düzenleyicileri oluşturmak için kullanılan genel sınıflardır. EMF.Codegen – EMF modelleri için çalışan düzenleyiciler oluşturmak için gerekli olan herşeyi üretirler.

18. EMF • XML şeması kullanılarak, çalışan model düzenleyici oluşturulur. • Bu düzenleyiciler istenilen şekilde düzenlenebilirler. • Çıktı olarak alan modeli elde edilir. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

19. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Kod Üretme Genellikle yazılım geliştirme aşamasında tekrar edilen işler olduğu zaman kullanılan bir yöntemdir. Bir kez kod üretici program yazılır ve tekrar tekrar kullanılır. Uygulama mantığını daha üst seviyeye çekmemizi sağlar. Şablon-tabanlı kod üretme tekniği kullanılmıştır.

20. Şablon-Tabanlı Kod Üretimi • Şablon işlemcisi, model ve kod şablonunu birleştirerek uygulama kodunu üretir. • Kod şablonu seçilen bir dilde yazılan ve içinde boşluklar olan kod dosyalarıdır. • Şablondaki boşluklar, modelin elemanları ile doldurulur. • Üretilen kod, dilin derleyicisi ile derlenerek çalışan uygulama elde edilir. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi

21. Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi Hata Kontrol Mekanizmaları Sentaks hataları, model düzenleyicisi ve XML şema yardımıyla kolaylıkla yakalanabilir. Statik kod analizi Tanımlanmamış değişken kullanımı. Geçersiz referans kullanımı. Program üretme aşamasından önce çalışır. Çalışma zamanında oluşabilecek hatalar. Alana özgü kodda hangi satır yüzünden oluştuğu bilinmelidir. Eşleştirme tablosu

22. İlginize Teşekkürler! Akademik Bilişim 2006 Pamukkale Üniversitesi