Формализация методов разработки алгоритмического обеспечения систем коммутации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.14, кандидат технических наук Цуприков, Андрей Леонидович

• Цуприков, Андрей Леонидович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Цуприков, Андрей Леонидович

Содержание

Стр.

Введение

1. Методы разработки программного обеспечения систем, работающих в реальном режиме времени

1.1 Технологические этапы разработки программного обеспечения

1.2 Инструментальные средства проектирования программного обеспечения больших систем

1.3 Математические модели систем телекоммуникаций

1.4 Математические методы представления алгоритмических задач

Выводы

2. Использование таблиц для описания конечных автоматов

2.1 Определение табличных форм

2.2 Алгоритм обработчика универсальной таблицы

Выводы

3. Описание алгоритмического обеспечения узла коммутации

с использованием метода универсальных таблиц

3.1 Описание основных алгоритмов работы узла коммутации

3.1.1 Алгоритм сканирования

3.1.2 Алгоритм выдачи периферийных команд

3.1.3 Алгоритм пересчета

3.1.4 Алгоритм приема номера

3.1.5 Алгоритм анализа номера и выбора направления

3.1.6 Алгоритм поиска промежуточных путей

3.1.7 Алгоритм таймера

3.2 Описание организации вычислительного процесса

системы коммутации

3.3 Описание алгоритма обслуживания вызова с использованием

универсальной таблицы

Выводы

4. Использование метода универсальной программы при разработке

программного обеспечения протоколов систем сигнализации

4.1 Описание объекта исследования

4.2 Определение этапов разработки и задач, решаемых на

каждом из этапов

4.3 Описание организации вычислительного процесса

Выводы

Заключение

Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формализация методов разработки алгоритмического обеспечения систем коммутации»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Создание новых сетей связи, равно как и модернизация старых, основывается в настоящее время на внедрении цифровых систем передачи и обработки информации. Подобные системы, уже в случае их использования только в отдельных звеньях сети, позволяют обеспечить предоставление ряда услуг, до этого являвшихся недоступными, а введение в эксплуатацию цифровых сетей, как междугородных так и местных оказывает существенное влияние уже на саму инфраструктуру общественной формации.

Как известно любая сеть связи состоит из трех основных компонентов: систем коммутации, систем передачи и каналов связи. Наиболее сложным элементом в составе сети являются системы коммутации. При этом с увеличением «интеллектуальности» сети ужесточаются требования, предъявляемые к ее компонентам и в первую очередь к системам коммутации.

На сегодня, основной задачей, решаемой в процессе создания систем коммутации является разработка программного обеспечения. Как показано в ряде источников и как признают сами разработчики, этап создания алгоритмического и программного обеспечения является наиболее сложным и трудоемким, занимая до 90% ресурсов всего проекта/1, 2, 14, 19, 26, 28, 50, 52, 67/.

Увеличение сложности программных продуктов привело к необходимости формирования нового подхода к созданию алгоритмического и программного обеспечения, при котором процесс разработки рассматривается как своего рода технология, которая, как и всякая другая технология делится на ряд этапов. Каждый из которых выполняется в соответствии с правилами, которые могут быть определены с различным уровнем формализации.

На сегодня можно констатировать, что практически каждая крупная фирма, занимающаяся созданием систем связи имеет собственную технологию для разработки

программного обеспечения, строящуюся на использовании того или иного формального языка и набора инструментальных средств его поддержки.

Описанию языков спецификаций, равно как и средств их поддержки посвящен ряд работ различных авторов /3, 4, 6, 8, 21, 38, 47, 75/.

Вместе с тем, вопросам математического описания алгоритмических процессов систем работающих в реальном режиме времени посвящено гораздо меньше исследований /5, 6, 16/. Что связано с рядом факторов, основными из которых являются:

• существовавшая до последнего времени аппаратная база налагала жесткие требования на программное обеспечение, делая его в ряде случаев ориентированным не на абстрактное решение тех или иных алгоритмических задач, а на решение этих задач с учетом специфики той или иной аппаратной среды;

• создание новых инструментальных средств связано с большим количеством как прямых, так и косвенных расходов, что делает подобные исследования малопривлекательными для конкретного производителя по крайней мере до тех пор, пока новые задачи могут быть решены с использованием уже имеющихся средств.

Однако развитие микроэлектроники в последние годы привело к снижению критичности требований определяемых аппаратной базой, что наряду с увеличением сложности систем приводит к переносу акцентов с алгоритмического обеспечения, ориентированного на конкретную аппаратную среду к алгоритмическому обеспечению, ориентированному на абстрактное математическое определение задач.

Поэтому актуальным является исследование математических методов описания алгоритмического обеспечения в общем и алгоритмического обеспечения систем связи, как наиболее сложных систем, в частности.

Объектом исследования диссертационной работы является технология разработки программного обеспечения систем телекоммуникаций.

Предметом исследования являются математические методы описания алгоритмического обеспечения систем телекоммуникаций.

Цели работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование методов и разработка методики математического описания алгоритмического обеспечения систем телекоммуникаций.

Состояние проблемы и задачи исследования. Технология разработки программного обеспечения больших систем, к которым относятся в частности системы коммутации, является объектом многочисленных исследований как отечественных И.В. Вельбицкий , Я.М. Бардзинь , В.В. Липаев ,А.А. Серебровский, В.А. Манохин, так и зарубежных О. Haugen, М. Hils, В. Boehm , А. Olsen, R. Braek специалистов. Основными направлениями исследования здесь является разработка инструментальных средств проектирования и методики их применения. Результат этих исследований отражены не только в публикациях, но и легли в основу создания ряда международных стандартов.

С другой стороны количество исследований в области математического определения алгоритмов также достаточно велико. Здесь можно выделить работы A.A. Маркова, А.И. Мальцева, Р. Петер, Р. Гудстайн, Н. Катленд, Э. Хамби. Однако большинство исследований в этой области носит теоретический характер.

Вместе с тем, практически отсутствуют исследования, посвященные вопросам применения разработанных в математике методов описания алгоритмического обеспечения для реализации конкретных проектов.

В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование математических методов описания алгоритмов с целью определения метода наиболее удобного для описания алгоритмов задач, свойственных системам коммутации.

2. Разработка методики применения математических методов для описания алгоритмических задач, свойственных системам коммутации.

3. Описание, в соответствии с определенной ранее методикой основных алгоритмов работы системы коммутации.

4. Разработка правил организации вычислительного процесса по обслуживанию вызовов системой коммутации.

5. Исследования возможности применения разработанной методики при решении других телекоммуникационных задач.

6. Разработка программных продуктов для систем телекоммуникаций в соответствии с определенными методами.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проведено исследование принципов построения алгоритмического обеспечения систем коммутации и показано, что процесс обслуживания вызова узлом коммутации может быть описан математической моделью Расширенного Конечного Автомата (РКА) с использованием того или иного класса вычислимых функций;

2. Получена универсальная функция для функций описывающих работу конечных автоматов;

3. В результате исследования способов представления универсальной функции для конечных автоматов сделан вывод о целесообразности использования табличной формы представления (универсальной таблицы);

4. Разработана методика перехода от описания КА в виде 8ВЬ-диаграмм к его описанию в форме универсальной таблице;

5. Разработан алгоритм обработки универсальной таблицы.

Практическая ценность проведенных исследований заключается в следующем.

1. Предложенная методика представления алгоритмического обеспечения систем коммутации в табличном виде позволяет перейти от программного обеспечения строящегося на использовании исполняемых программ к программному обеспечению строящегося на использовании структур данных и универсальной системы их обработки, что упрощает процесс внесения изменений и расширения существующего программного обеспечения.

2. Описание алгоритмов работы систем коммутации в математическом виде с использованием определенного класса вычислимых функций позволяет с одной стороны рассматривать алгоритмическое обеспечение в качестве абстрактного объекта отдельно от конкретной реализации той или иной системы и с другой стороны производить настройку абстрактных алгоритмов на конкретную среду с гарантией того что алгоритмическая задача будет успешно решена ввиду вычислимости описывающей ее функции.

3. Разработанная методика может быль применена не только при разработки программного обеспечения систем коммутации, но и программного обеспечения целого класса систем, описываемых математической моделью конечного автомата. При этом алгоритм обработчика универсальной таблицы не изменяется, а все изменения относятся только к структуре организации вычислительного процесса и содержимому универсальной таблицы.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены в промышленности организациями, занимающимися производством

телекоммуникационных систем, о чем имеются соответствующие акты.

Апробация результатов работы. Результаты работы обсуждались и были одобрены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Государственного университета телекоммуникаций. По результатам диссертации опубликовано 10 работ в открытой печати и специальных изданиях.

Личный вклад автора. Основные научные положения, теоретические выводы и рекомендации, содержащиеся в работе, получены автором самостоятельно.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и 4 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Предложенная модель представления алгоритмического обеспечения систем коммутации.

2. Методика перехода от описания алгоритмического обеспечения систем коммутации в виде 8БЬ-диаграмм к его описанию в форме универсальной таблицы.

3. Функциональное описание алгоритмов работы узла коммутации с использованием класса вычислимых функций (МНР-операторов).

4. Разработанный алгоритм обработки универсальной таблицы.

5. Разработанный алгоритм обслуживания вызовов системой коммутации строящийся на основе алгоритма обработки универсальной таблицы.

6. Разработанный алгоритм организации вычислительного процесса тестирования систем сигнализации.

Заключение диссертации по теме «Радиолокация и радионавигация», Цуприков, Андрей Леонидович

Основные результаты проведенных исследований состоят в следующем.

1. Показано, что основной моделью, описывающей систем телекоммуникаций является математическая модель расширенного конечного автомата.

2. В результате анализа математической модели РКА определена универсальная функция, для класса функций, описывающих поведение конечного автомата. Проанализированы способы задания универсальной функции и показано, что наиболее оптимальным, с точки зрения автоматической обработки, является задание универсальной функции в виде таблицы.

3. Проведен анализ ряда классов вычислимых функций и показано, что наиболее удобным для описания моделей, строящихся на основе модели расширенного конечного автомата, является класс МНР-операторов.

4. Разработана методика перехода от описания алгоритмов в терминах языка 8ВЬ/СЖ к его описанию в виде универсальной таблицы. Разработан алгоритм обработчика универсальной таблицы, который позволяет обрабатывать таблицы определенного формата безотносительно к их содержимому.

5. Определены в математическом виде, с использованием замкнутого класса МНР-операторов, основные алгоритмы, свойственные системам коммутации. Показано, что математическое определение алгоритмов позволяет рассматривать их отдельно от реализации конкретной системы коммутации, а использование алгоритма при разработки алгоритмического обеспечения отдельной системы связано с настройкой параметров алгоритма на параметры среды.

6. Разработаны принципы организации вычислительного процесса для систем коммутации, алгоритмическое обеспечение которых описывается посредством универсальной таблицы.

7. Разработаны принципы использования универсальных таблиц и организации вычислительного процесса для проведения тестирования протоколов систем сигнализации. 1 2 3 4 5 б 7 8 9

10

11

12

13

Заключение.

Разработка программного обеспечения больших систем уже давно перешла из разряда задач, решаемых отдельным, пусть даже высококвалифицированным специалистом, в разряд жестко регламентированных технологических задач. Одним из наиболее узких мест в организации сопряжения между различными этапами технологической цепочки остается переход от алгоритмического обеспечения к программному. Проблема состоит в основном в различии точек зрения на решаемую задачу между разработчиком алгоритмического обеспечения (спецификатором) и программистом. Создание формализованных языков спецификаций и трансляторов "язык спецификации - язык программирования" позволило в некоторой степени разрешить создавшуюся проблему, заключающуюся в различии между математической сущностью объекта и его описанием (моделью). Однако подобное решение не разрешило, а лишь передвинуло на более высокий уровень абстракции причины, приведшие в свое время к кризису программирования. Действительно кардинальным средством здесь, как показывает ряд разработанных теорий, является определение алгоритма в математическом виде посредством использования того или иного класса вычислимых функций. При таком подходе алгоритм представляет собой некоторую формулу, определенную в терминах замкнутого класса вычислимых функций, которая может быть однозначно вычислена математическим процессором класса.

В диссертационной работе была предпринята попытка математически описать алгоритмы, свойственные телекоммуникационным системам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Цуприков, Андрей Леонидович, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

Артемьев М.Ю. Самоделов В.П. Программное обеспечение управляющих систем электросвязи. М.: Радио и связь. 1990.

Ахо А., Хорпкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М.: Мир. 1979.

Бардзинь Я.М., Калниньш A.A., Стродс Ю.Ф., Сыцко В.А. Язык спецификаций SDL/plus и методика его использования. Часть 1. Вопросы разработки, внедрения и эксплуатации АССУС. Выпуск 3-4. Москва 1990

Бардзинь Я.М., Калниньш A.A., Стродс Ю.Ф., Сыцко В.А. Язык спецификаций SDL/plus и методика его использования. Часть 2. Вопросы разработки, внедрения и эксплуатации АССУС. Выпуск 1-2. Москва 1990

Берлин А.Н. Алгоритмическое обеспечение АТС. М.: Радио и связь 1986г. Вельбицкий И.В. Р-технология. Управляющие системы и машины. 1980, №6, с. 49-54

Вельбицкий И.В., Ковалев АЛ, Метасистема «СТЭЛЗ». Принцип эволюционного развития языков программирования. Управляющие системы и машины, 1980, №1, с. 57-66.

Виссерс К.А., Тенни P.JL, Бохман Г.Ф. Методы формального описания. ТИИЭР. 1983. Vol.Com - 28 №4. Р. 624 - 631.

Гантер Р. Методы управления проектированием программного обеспечения. М.: Мир 1981

Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи Москва "Радио и связь" 1997 Громов Г.Р. Программирование: наука, искусство, технология. Микропроцессорные средства, 1985 - №1

Гудстайн P.JI. Рекурсивный математический анализ. М.: Наука 1970

Гусев JT.A., Смирнова И.Н. Языки, грамматики и абстрактные автоматные

14 Деметрович Я., Кнут Е., Радо П. Автоматизированные методы спецификации. М.: Мир 1989

15 Зайцев С.С. Формальное описание протоколов связи регулярными выражениями. Тезисы докладов XV всесоюзного научного семинара "Системные исследования ГАСНТИ". 4.2, Рига, 1985. С.158-160.

16 Зайцев С.С., Кравцунов М.И. Формальная система спецификации, генерации и анализа структур сообщений в распределенных вычислительных системах. Автоматика и вычислительная техника. 1985. №3. С.5-15

17 Зайцев С.С., Кравцунов М.И., Мурадян H.A. и др. ИК "Архитектор" -инструментальный комплекс для проектирования и реализации протокольных систем. Вопросы кибернетики. Протоколы и методы коммутации в вычислительных сетях. М.: Науч. совет по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР, 1986. С. 65-71.

18 Зайцев С.С., Мурадян H.A. Прогресс в области методов формального анализа протоколов. Автоматика и вычислительная техника. 1987. №1.С. 58-68

19 Зелковиц М., Шоу А., Геннон Дж. Принципы разработки программного обеспечения. Москва "Мир" 1982г

20 Игнатьев В.О., Алексеев Б.Е., Россиков В.В. Программное обеспечение АТС. М.: Радио и связь. 1981.

21 Карабегов A.B., Тер-Микаэлян Т.М. Введение в язык SDL. М.: Радио и связь. 1993.

22 Катленд Н. Вычислимость. Введение в теорию рекурсивных функций. М.: Мир 1983

23 Клини С.К. Введение в математику. М.:ИЛ, 1957

24 Колин К.К., Липаев В.В. Проектирование алгоритмов управляющих ЦВМ. М.: Советское радио 1970

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

Колмогоров А. Н., Успенский В А. К определению алгоритма. УМЫ, т. 13, вып. 4/82, 1958.

Липаев В.В., Серебровский Л.А., Таганов П.П. Технология проектирования комплексов программ АСУ. М.: Радио и связь. 1983.

Лисков Б., Гатэг Дж. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ. М. Мир 1989

Мальцев А.И. Алгоритмы и рекурсивные функции. М.: Наука 1986 Манохин В. А. Формализация разработки диагностических программ коммутационного оборудования ЭАТС. Часть 1. Техника средств связи, вып. 4 (49) 1980, с. 52-58

Манохин В. А. Формализация разработки диагностических программ коммутационного оборудования ЭАТС. Часть 2. Техника средств связи, вып. 8 (53) 1980, с. 52-58

Манохин В. А. Формализация разработки системных алгоритмов для коммутационной техники. Техника средств связи, вып. 3 (47) 1983. Марков A.A. Теория алгоритмов. Тр. Математ. Ин-та АН СССР, 1954, т.42. Непомнящий В.А., Рякин О.М. Прикладные методы верификации программ. М.: Радио и связь. 1988.

Оллингрен А. Определение языков программирования интерпретирующими

автоматами. Москва "Мир" 1977г.

Петер Р. Рекурсивные функции. М.: ИЛ. 1954 год

Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.: Мир, 1984 Пранявичус Г.И., Пилкаускас В.К., Хмеляускас A.B. Пранас - система спецификации и анализа протоколов. Десятая всесоюзная школа-семинар по вычислительным сетям. 1985. Ч.З. С.94 - 98

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

Сафронов В.Д., Щербаков Ю.И. Зарубежные электронные системы коммутации. Часть 2. JL: ЛЭИС, 1989.

Турский В. Методология программирования. М.: Мир, 1986. - 263 с. Успенсий. В.А., Семенов А.Л. Теория алгоритмов: основные открытия и приложения. М.: Наука. 1987.

Успенский В.А. Лекции о вычислимых функциях. М.: Гос. изд. Физико-математической литературы. 1960

Хамби Э. Программирование таблиц решений. М.: Мир 1984.

Хендерсон П. Функциональное программирование: применение и реализация.

М.: Мир 1983.

Хилс М., Кано С. Программирование для электронных систем коммутации. М.: Связь 1983.

Belina F., Hogrefe D., Sarma A. SDL - with Applications from Protocol Specification. Prentice-Hall International. London, 1991

Blumer T.R., Tenney R.L. A formal specification technique and implementation method for protocols. Computer networks. 1984. №8. P.71-79

Bochmann G.V. Finite state description of communication protocols. Proc. comput. network protocol symp. Univ. of Liege, feb. 1978. P. 229-234.

Bochmann G.V., Genry E., Gerber G. Use of formal specifications for protocol desing, implementation and testing. Protocol specification, testing and verification, IV. North Holland, 1985. P. 137-144

Bochmann G.V., Sunshine C.A. Formal methods in communication. IEEE Trans. 1984. Vol. Com-28.№4. P. 624-631

Boehm B.W. A Spiral Model of Software Development and Enchancement. Computer, 1988. -Vol.21 - №5

54 Braek R., Haugen O. Engineering Real Time Systems. An object-oriented methodology using SDL. Prentice Hall International. London. 1993.

55 Brand D., Zafiropulo P. On communicating finitestate mashnes. ACM. 1985. Vol.30, №2. P.323-342

56 Cormen T., Leierson C., Rivers R. Introduction to Algorithms, MIT Press, Cambridge, Massachussets, 1990

57 Danthine A.S. Protocol representation with finite state models. IEEE Trans.1984. Vol.Com-28.№4. P. 632-645

58 ETSI: Methods for Testing and Specification (MTS). Specification of protocol and services. Handbook for SDL, ASN.l, and MSC development. ETR 298. Sophia Antipolis. 1996

59 ETSI: Partial and multypart Abstract Test Suit (ATS). Rules for the contexdependent reuse of ATS. ETR 190. Sophia Antipolis. 1994

60 ETSI: Protocol and profile conformance specifications. The Tree and Tabular Con\mbuned Notation (TTCN). Style guide. ETR 141. Sophia Antipolis. 1994

61 ETSI: Semantic relationship between SDL and TTCN. A common semantic representation. ETR 071. Sophia Antipolis. 1993

62 ETSI: Tutoral on protocol conformance testing (Essencially OSI standatds and profiles) ETR 021. Sophia Antipolis. 1991

63 ETSI: V interfaces at the digital Local Exchange (LE). V5.1 interface for the support of Access Network (AN). ETS 300 324-1. Sophia Antipolis. 1994

64 ETSI: V interfaces at the digital Local Exchange (LE). V5.2 interface for the support of Access Network (AN). ETS 300 347-1. Sophia Antipolis. 1994

65 Guttag J.V., Horning J.J. The algebraic specification of abstract data types. Acta inform. 1984. Vol. 10. P. 27-52

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

Hoare C.A. An axiomatic approach to computer programming. Com. ACM. 1979. №12.P.567-680.

Hoare C.A. Communicating sequential process. Com. ACM. 1978. Vol.21 №8. P. 666667.

Holzman J. The pandora system: An interactive system for desing of data communication protocol. Computer networks. 1984. №8. P.71-79. Holzmann J. Pedel A. Redberg M. Design Tools for Requirements Engineering. Bell Labs Technical Journal Vol.2 №1 1997

ISO TC 97/SC 21 177. A formal description technique based on an extanded state transition model. 1984

ISO TC 97/SG 16/WG 1 №229. Definition of the temporal ordering specification language Lotos. 1984.

ISO/TC 97/SG 6/WG 4 №14. Formal description of ISO 8073 in Estelle. 1985 ITU-T: CCITT High Level Language (CHILL). Recomendation Z.200. Geneva. 1993 ITU-T: CCITT Specification and description language (SDL). Recomendation Z.100. Geneva. 1994

ITU-T: Criteria for the use and applicability of formal desctiption Techniques RecomendationZ.110. Geneva. 1990

ITU-T: Formates and codes of the ISDN user part of Signalling System N7. Recomendation Q.762. Geneva. 1993

ITU-T: Functional description of the ISDN user part of Signalling System N7. Recomendation Q.760. Geneva. 1993

ITU-T: General function of messages and signals of the ISDN user part of Signalling System N7. Recomendation Q.761. Geneva. 1993

81 ITU-T: Introduction to the CCITT man-machine language. Recomendation Z.301 Geneva. 1988

82 ITU-T: ISDN user part signalling procedure. Recomendation Q.764. Geneva. 1993

83 ITU-T: Messages sequene chart. Recomendation Z.120. Geneva. 1994

84 ITU-T: OSI conformance testing methodology and framework for protocol recomendation for CCITT applications. - Tree and Tabular Combined Notation. Recomendation X.292. Geneva. 1992

85 ITU-T: SDL combined with ASN. 1. Recomendation Z. 105. Geneva. 1995

86 Lee D., Yannakakis M. Principles and Methods of Testing Finite State Machines -A.Survey. Proceeding of the IEEE , Vol.84, №8 1996 p. 1090-1123.

87 Lied R., Pautler P., Helmers P. Introducind Software Reuse Technology. Bell Labs Technical Journal Vol.2 №1 1997

88 Olsen A., Faergemand O., Moller-Pedersen B., Reed R., Smith J. Systems Engineering Using SDL. Elsevier Science Publisher - North-Holland, Amsterdam, 1994

89 Schwarz R., Melliar-Smith P.M. From state mashines to temporal logic specification methods for protocol standards. Second Int. Workshop protocol Specification. Proc. IFTP WG. 6.1, 1982. -P.3-20

90 Turing A.M. On computable numbers, with an application to the Entscheidungsproblem. Proc.London. London Math. Soc. 42, 230-265, 544-546. 1965.

91 Turner Kenneth J. Using Formal Description Technique: An Introduction to ESTELLE, LOTUS and SDL. John Willey & Son, 1993

92 West C.H. General techtique for communications protocol validation. IBM J. res. develop. 1987. P.393-404