A Knowledge-Based Approach to Program Understanding

درک برنامه تقریباً در تمام کارهای مربوط به نرم افزار نقش مهمی ایفا می کند. برای توسعه، نگهداری و فعالیت‌های استفاده مجدد حیاتی است. درک برنامه برای بهبود کیفیت توسعه نرم افزار ضروری است. چندین فعالیت توسعه مانند بررسی کد، اشکال زدایی و برخی رویکردهای آزمایشی، برنامه نویسان را ملزم به خواندن و درک برنامه ها می کند. فعالیت های تعمیر و نگهداری بدون درک عمیق و صحیح از مؤلفه ای که باید حفظ شود، انجام نمی شود. درک برنامه برای استفاده مجدد از مؤلفه‌های کد حیاتی است، زیرا نمی‌توان از آنها بدون درک روشنی از کاری که انجام می‌دهند استفاده کرد. اگر یک جزء قابل استفاده مجدد نیاز به اصلاح داشته باشد، درک چگونگی طراحی آن نیز لازم است. این مقاله یک رویکرد مبتنی بر دانش را برای خودکارسازی درک برنامه ارائه می‌کند. این رویکرد مستندات دقیق برنامه را به صورت مکانیکی با ترکیب و ایجاد نقاط قوت یک روش تجزیه برنامه عملی، نماد صحت بدیهی، و رویکردهای تحلیل مبتنی بر دانش ایجاد می‌کند. به طور خاص، این رویکرد برنامه ها را با ایجاد حاشیه نویسی منطقی مرتبه اول از حلقه های آنها مستند می کند. در این رویکرد، حلقه ها بر اساس سطوح پیچیدگی طبقه بندی می شوند. بر اساس این طبقه بندی، تغییرات در رویکرد تحلیل پایه که به بهترین وجه با هر یک از کلاس های مختلف مطابقت دارد، توضیح داده شده است. به طور کلی، حاشیه نویسی مکانیکی حلقه ها ابتدا با تجزیه آنها با استفاده از تجزیه و تحلیل جریان داده انجام می شود. این تجزیه گزاره‌های وابسته به هم را در رویدادها محصور می‌کند که می‌توان آن‌ها را به‌صورت جداگانه تحلیل کرد.

Program understanding plays an important role in nearly all software related tasks. It is vital to the development, maintenance and reuse activities. Program understanding is indispensable for improving the quality of software development. Several development activities such as code reviews, debugging and some testing approaches require programmers to read and understand programs. Maintenance activities cannot be performed without a deep and correct understanding of the component to be maintained. Program understanding is vital to the reuse of code components because they cannot be utilized without a clear understanding of what they do. If a candidate reusable component needs to be modified, an understanding how it is designed is also required. of This monograph presents a· knowledge-based approach to the automation of program understanding. This approach generates rigorous program documentation mechanically by combining and building on strengths of a practical program decomposition method, the axiomatic correctness notation, and the knowledge­ based analysis approaches. More specifically, this approach documents programs by generating first order predicate logic annotations of their loops. In this approach, loops are classified according to their complexity levels. Based on this taxonomy, variations on the basic analysis approach that best fit each of the different classes are described. In general, mechanical annotation of loops is performed by first decomposing them using data flow analysis. This decomposition encapsulates interdependent statements in events, which can be analyzed individually.