التحسين (الحوسبة)

التحسين هو مصطلح عام في علوم الحاسوب يشمل مناهج مختلفة لإنتاج برامج حاسوبية صحيحة وتبسيط البرامج الحالية لتمكين التحقق الرسمي منها.

في الأساليب الرسمية ، يُعرَّف تحسين البرنامج بأنه تحويل قابل للتحقق لمواصفات رسمية مجردة (عالية المستوى) إلى برنامج تنفيذي ملموس (منخفض المستوى) . يسمح التحسين التدريجي بإجراء هذه العملية على مراحل. منطقيًا، يتضمن التحسين عادةً الاستلزام ، ولكن قد تنشأ تعقيدات إضافية.

يُطلق على عملية إعداد قائمة متطلبات المنتج (قائمة المتطلبات) بشكل تدريجي وفي الوقت المناسب في مناهج تطوير البرمجيات الرشيقة ، مثل سكروم ، اسم التحسين أيضاً. ^{[ 1 ]}

تُستخدم عملية تحسين البيانات لتحويل نموذج بيانات مجرد (مثل المجموعات ) إلى هياكل بيانات قابلة للتنفيذ (مثل المصفوفات ). أما عملية تحسين العمليات، فتُحوّل مواصفات عملية ما على نظام ما إلى برنامج قابل للتنفيذ (مثل إجراء ). ويمكن في هذه العملية تعزيز الشرط اللاحق أو إضعاف الشرط المسبق ، مما يُقلل من أي عدم حتمية في المواصفات، وصولاً إلى تنفيذ حتمي تمامًا.

على سبيل المثال، يمكن تحسين x ∈ {1,2,3} (حيث x هي قيمة المتغير x بعد إجراء عملية حسابية) إلى x ∈ {1,2}، ثم x ∈ {1}، وتنفيذها كالتالي : x  := 1. كما أن تنفيذ x  := 2 و x  := 3 سيكون مقبولاً بنفس القدر في هذه الحالة، باستخدام مسار مختلف للتحسين. مع ذلك، يجب توخي الحذر من التحسين إلى x ∈ {} (وهو ما يعادل خطأً ) لأن هذا غير قابل للتنفيذ؛ إذ يستحيل اختيار عنصر من المجموعة الفارغة .

يُستخدم مصطلح التجسيد أحيانًا (وقد صاغه كليف جونز ). يُعدّ التقليص أسلوبًا بديلًا عندما يتعذر التحسين الرسمي. ونقيض التحسين هو التجريد .

حساب التحسين هو نظام رسمي (مستوحى من منطق هوار ) يُعزز تحسين البرامج. نظام تحويل فيرما تي هو تطبيق صناعي قوي للتحسين. طريقة بي هي أيضًا طريقة رسمية تُوسّع حساب التحسين بلغة مكونات، وقد استُخدمت في تطويرات صناعية.

في نظرية الأنواع ، يُعرف نوع التحسين ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} بأنه نوع مزود بشرط يُفترض تحققه لأي عنصر من عناصر النوع المُحسَّن. يمكن لأنواع التحسين التعبير عن الشروط المسبقة عند استخدامها كوسائط للدوال، أو الشروط اللاحقة عند استخدامها كأنواع مُعادة : على سبيل المثال، يمكن كتابة نوع دالة تقبل أعدادًا طبيعية وتُعيد أعدادًا طبيعية أكبر من 5 على النحو التالي:${\displaystyle f:\mathbb {N} \rightarrow \{n:\mathbb {N} \,|\,n>5\}}$وبالتالي، ترتبط أنواع التحسين بالتصنيف الفرعي السلوكي .

• التجسيد (علوم الحاسوب)