面向生物反馈疗法的领域专用语言设计与实现

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软件系统是生物反馈疗法实验和治疗中不可或缺的部分。国内外此类软件的开发普遍采用通用目的的编程语言编写,由于其复杂性,导致了领域专家难以参与软件开发的过程。专业的领域知识在传统软件开发生命周期的需求阶段通过自然语言表述的方式传达给开发人员。这种沟通方式常存在需求遗漏、曲解等问题而导致软件质量问题。本文以面向生物反馈疗法干预前期高血压为例,提出了设计一种面向生物反馈疗法的领域专用语言BTDL(Biofeedback TherapyDescription Language)用于该领域专家描述治疗方案的方法,并为其配置图形编辑器。领域专家可通过直观的图形操作描述治疗过程,而开发人员只需要关注于这门语言解释执行,以此让不同角色专注于自身熟悉的领域,达到更好的分工,从而提高软件质量。本文在学习生物反馈领域知识的基础上,提取该领域关键的概念,建立生物反馈疗法领域的专用建模工具,并建立该领域的专用模型,用于领域专家对生物反馈疗法治疗过程的描述,同时有利于领域开发人员对业务的理解。对于图形描述的过程,本文通过模型转换成文本BTDL的方法和编写解释器对文本BTDL进行语法语义校验和解释执行。在并发控制的实现上,本文采用基于模板的代码生成与多线程技术,动态生成并发操作代码,从而实现对并发操作的支持。本文通过实证研究的方法探讨该领域专用语言的易学性、满意度、易用性和有效性上表现,实验结果显示,BTDL在易学性、满意度和易用性上表现良好。实验总结部分对BTDL的有限表达能力进行分析并提出优化方法。
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