19、人类可理解且机器可处理的操作语义规范

人类可理解且机器可处理的操作语义规范

1. 引言

语言规范，尤其是语言语义的定义，通常要么是非正式的，要么是数学化的。这些规范虽然人类可读，但可能不够精确，或者需要大量的数学知识。而且，通常很难从这样的规范中自动推导出计算机工具。我们的目标是创建基于模型的语言定义，使其既易于人类理解，又能被机器执行。这样的定义对于新语言的原型设计，或者以模型驱动的方式为现有语言创建工具都非常有价值。

元建模是一种已经成熟的技术，它以一种既吸引人又能被机器处理的方式来建模语言的抽象语法。其他基于元建模的建模技术也在语言的图形和文本表示、代码生成或模型转换等方面发挥着同样的作用。我们为语言建模这一总体目标所做的贡献是一种方法，它使用现有的高级抽象图形（元）建模语言来定义操作语义。我们可以正式描述语言，并通过使用通用模型解释器，仅基于相应的语言定义来执行模型。

2. 相关工作

生成式或通用语言工具的工作包括特定领域语言开发的框架。这些框架以元模型为语言规范的核心，还涵盖了语言的表示、分析、转换或操作语义等方面。例如 GME、XMF、AToM3，以及元编程工具如 MPS、kermeta、AMMA、MetaEdit+ 等。

部分框架通过通用编程语言来定义语义（如 MPS、MetaEdit+），而其他框架则提供专门的语言来定义语义（如 XMF、kermeta、AToM3）。可以识别出两种不同的语义定义方法：GME 和 AToM3 使用模型转换到另一种语言或形式体系（语义域）；AMMA、Kermeta、XMF 和 MPS 则使用动作语言来定义操作语义。

还有一些使用特定元语言来定义操作语义的方法。例如 Engels 等人提出了一种基于协作图和图转