Введение
1 Аналитический обзор современных языковых средств описания аппаратуры и существующих систем обучения 8
1.1 Обзор языков описания аппаратуры 8
1.1.1 Этапы разработки языков описания аппаратуры 8
1.1.2 Сравнительная характеристика (анализ) языков описания аппаратуры 9
1.1.3 Языки моделирования многоуровневых проектов с формализованной семантикой. Особенности языка VHDL 13
1.2 Анализ современных обучающих систем 14
1.2.1 История вопроса 14
1.2.2 Модели представления знаний в обучающих системах 22
1.2.3 Учебные структуры знаний 27
1.2.4 Методы обработки знаний в обучающих системах 33
1.2.4.1 Таблицы решений 33
1.2.4.2 Индуктивное обобщение 35
1.2.5 Инструментальные средства разработки обучающих систем 36
1.3 Формулировка и обоснование основных принципов построения системы обучения языку описания аппаратуры VHDL 40
1.3.1 Инвариантность проекта VHDL относительно конкретного физического способа реализации 40
1.3.2 Поддержка различных уровней абстракции и детализации представления проекта 41
1.3.3 Основная парадигма и принципы организации обучающей системы языку VHDL 42
1.3.4 Адекватные модели представления и эффективные методы обработки знаний в системе обучения языку VHDL 45
1.4 Выводы к главе 1 47
2 Концептуализация знаний о языке описания аппаратуры VHDL 49
2.1 Объект проекта 49
2.2 Описание тела. Общая характеристика . 51
2.2.1 Структурное описание 53
2.2.2 Поведенческое описание 53
2.2.2.1 Модель времени в VHDL 54
2.2.2.2 Потоковое описание 55
2.2.2.3 Процедурное описание 55
2.3 Основные элементы языка VHDL . 56
2.3.1 Сигналы, переменные, константы 56
2.3.2 Типы и подтипы данных 59
2.3.3 Выражения и операции 61
2.3.4 Операторы управления 62
2.3.5 Регулярные описания 64
2.3.6 Атрибуты 64
2.3.7 Утверждения. Операторы контроля 66
2.4 Организация проекта ..67
2.4.1 Подпрограммы. Функции и процедуры 67
2.4.2 Блоки и процессы 69
2.4.3 Параллельные и последовательные операторы 70
2.4.3.1 Параллельные операторы 71
2.4.3.2 Последовательные операторы 71
2.4.4 Пакеты 71
2.4.5 Конфигурации 73
2.4.6 Модули проекта и библиотеки 75
2.5 Построение пирамиды знаний 77
2.6 Поле знаний языка VHDL 79
2.7 Выводы к главе 2 80
3 Отображение концептуальной структуры VHDL как объекта обучения средствами фреймового формализма 88
3.1 Общие принципы иерархической систематики и формализации языка VHDL... 88
3.2 Особенности фреймовых систем 92
3.3 Структура и организация предметных фреймов 94
3.4 Примеры фреймового представления описания аппаратурных блоков 101
3.5 Выводы к главе 3 103
4 Исследование и разработка механизмов обработки знаний 105
4.1 Модификация механизма индуктивного обобщения на основе частичных прецедентов 105
4.2 Ассоциативный механизм вывода 111
4.3 Инвариантные ассоциативные схемы (Решение проблемы выбора ассоциативных схем) 116
4.4 Метапроцедура обучения 119
4.4.1 Организация работы системы обучения 119
4.4.2 Формализация и организация взаимодействия предметных и служебных знаний 121
4.5 Выводы к главе 4 131
5 Реализация системы обучения 133
5.1 Логическое и физическое моделирование системы 133
5.1.1 Выбор программного инструментария для разработки системы 133
5.1.2 Спецификация данных 134
5.1.3 Диаграмма деятельности системы (Activity Diagram) 139
5.2 Структура системы 141
5.2.1 Описание структуры 141
5.2.2 Основные компоненты интерфейса обучающей системы 143
5.3 Выводы к главе 5 144
6 Заключение 146
7 Библиография 148
8 Приложение 154
