科创中国

农、林、牧、渔业

现代产业，如建筑、机械、化工、电子等，工程师都用图设计思维。唯IT软件业至今仍用的是难以阅读和交流、一维的代码程序。软件工程师因此也被称为“码农”或者“码奴”，工作之艰辛可以想见。更可悲的是，因整天与代码打交道，过度劳累而猝死的消息不断传来，年轻的IT从业者已成了过劳死高危人群。杭州思图软件科技有限公司2007年创办于浙江大学科技园。研发项目“思图技术”可随时将程序变换成SINS图。这是一种更简捷的计算机语言【1】，它包含了程序代码的所有信息，可以贯穿软件生命周期，替代程序代码，成为我们阅读理解、分析测试、开发维护程序，以及计算思维新的更有效的载体。它根本改善了程序开发者的工作与生存环境。项目负责人简介斯传根，浙江科技学院退休教师、杭州思图软件科技有限公司创办人、江苏省计算机应用专委会委员。毕业于浙江大学物理系，曾先后应邀到德国爱尔朗根大学和美国圣何塞州立大学从事软件技术研究。独创的“思图技术”，又称“SINS图技术”，曾发表于《计算机学报》，获得过国家科技部创新基金立 项资助，并已通过项目验收。该项技术在浙江大学、东南大学、南京邮电大学，以及包括华为在内的一些企业得到应用，受到用户的好评。自编教材“编译设计与开发技术”被清华大学在内的全国多所高校采用，并发行到台湾地区。《清华大学出版社》编审委员会为它总结了四个特点：“取材合适、技术领先、师生互动、编排合理”，并评述：“本教材所有编译实例程序，都采用了编者研究开发的程序到SINS图自动变换技术。这项技术在国际上处于领先地位。”一、什么是“思图技术”“思图技术”又称“SINS图技术”，它包含了产品软件、程序图形化标准、开发方法和开发环境四方面技术内容：1、产品软件ThinkinPic特点：（1）可以与任何主流开发平台实现无缝链接；（2）有良好的人机界面，全自动、一键式操作，执行变换迅速，使用极其简单方便；（3）可用于程序设计、开发、测试、文档、维护整个软件生命周期的始终。（4）适用于C/C++语言，还可用于Java、JavaScript、C#等目前最流行的互联网、云计算、嵌入式、ERP、大数据、微信小程序等各种类型的程序开发。（详见资料【2】产品软件视频）程序变换实例2、程序SINS图标准（规范）以C/C++语言为例，程序SINS图标准涉及语言选择结构、循环结构，及控制结构在内的7条语句。它们是if、switch、while、for、do while、try及条件if语句。部分语句及变换后的SINS图如下：（详见资料【3】）3、基于SINS图的“五步法”程序开发方法一个程序开发实例：破解“世界最难数独”扬子晚报曾报道说：“芬兰数学家因卡拉，花费3个月时间设计出了世界上迄今难度最大的数独游戏（图3所示），却被扬州一位69岁农民花三天时间解了出来。”并且还打破了英国《每日邮报》“此题只有一个答案的断言。”各大主流网站和视频网站，以及电视节目纷纷转载了这则报道。然而事实证明，这则报道是错误的。图4是为了对此题求证，用思图技术开发的一个数独游戏软件，图2是它的SINS图核心算法程序。正如运算结果图4底部显示的“1”所示，答案确实如英国《每日邮报》所说的只有一个，但不是报道中刊登的那位农民的答案，那位农民也并未打破事实上只有一个答案的断言。这是一种将问题求解过程规范分成五步：1）首先用SINS图算法设计；2）编码为图1所示的代码程序；3）立即变换成图2的 SINS图；4）在SINS图上复查，自上而下沿每一条路径走读并执行程序；5）最后交由计算机去计算结果，即“基于SINS图的程序设计与开发方法”。“编码不思维，思维只用图”，整个开发过程除了代码输入和最后计算用到计算机外，主要是面对SINS图思维，跟SINS图打交道。该程序采用了递归和遍历算法，可以解决世界上任何一道数独难题，所需时间都不会超过数秒钟，是典型的用思图技术开发的程序实例。（详见资料【4】）4、基于SINS图程序开发环境再复杂的程序一经变换成二维结构化的SINS图，程序的整体逻辑结构、结构间嵌套关系、所有执行路径、具体细节都一目了然。因此思图技术主张，程序中不再需要大量繁复的注释；子程序的大小也不必再受行数的限制，而以完成某一功能为原则；提倡基于SINS图的代码复查、代码互查，疑难问题代码共查；发扬基于SINS图的互帮互学团队精神，有问题随时将程序以SINS图形式通过投影仪、大屏幕高分辨显示器、A3激光打印机等方式提交集体讨论。 它有助于软件企业内相互交流、集思广益，可以保证程序的开发质量，缩短开发周期，降低开发成本。企业老板再也不用担心有人跳槽，留下的程序没有人愿意接手了。在程序设计、开发与维护过程中，软件企业的现状是，程序的设计思维与编码通常都是一个人，在一台计算机上进行，不仅工作效率低，软件质量也难以保证。思图技术强调，用SINS图设计思维，计算机上看图编码，编码错了没关系，因为变换后的SINS图可以立即发现错误所在。因此，完全可以将设计与编码测试分为两个工种，由不同的人承担，如同医生与护士的关系一样。这样做不仅有效提高了程序开发维护的质量和效率，也为企业人员优化组织，节约成本创造了条件。事实上，看着SINS图编码未必需要年薪十几万的资深软件工程师。反过来，资深软件工程师编码，也未必胜过一个中专毕业生。 二、思图技术具有广阔的应用领域和市场开发前景1、应用于软件企业在程序阅读理解、分析测试、开发维护、代码优化、代码复查、代码互查、文档保存、遗留代码处置、程序二次开发、普及计算思维，以及开放源代码等方面具有明显的优势和广阔的市场。2、应用于学校教材和教学改革【5】【6】【7】在学校的计算机语言教材和教学中，目前普遍存在“程序实例大多不超过一页，只能传授知识，难以培育能力”的问题，并且缺失了“程序阅读理解”这一重要教学环节。原因很简单，过大和过于复杂的程序实例既不容易读懂也不容易讲解。但采用思图技术，情况就不一样了，再大再复杂的程序一经变换成SINS图就变得相对简单。教师因此才有可能传授解题方法、步骤和经验，才有助于为企业培养出真正适用的人才。3、应用于软件工程的开拓创新美国有一句格言，叫“一图胜千言（A picture is worth a thousand words）”。科学伟人爱因斯坦说：“要用图思维，不要用文字思维（Think in pictures rather than words)”。综观建筑、机械、化工、电子等所有成熟产业，工程师都用图表达工程与产品设计。思图技术也为软件产业提供了一种图形化工程语言。它揭示的程序多态性，必将开拓软件工程的基础研究领域，促进其创新发展。三、思图技术经历了实践检验，在技术上已相当成熟多年来，思图技术经历了涉及系统软件、工具软件和应用软件等一系列软件开发项目和软件教育改革实践的检验。早在在第三届全国软件交流会，由《计算机世界》刊登，包括北大方正出版系统在内的全国十几个优秀软件中，就有两个是用思图技术开发的，分别是“围棋计算机辅助训练和比赛系统”和“一个工具软件集”【8】。不久前，它又在浙江大学、东南大学、南京邮电大学，以及包括华为在内的一些企业得到应用，受到用户的好评。它还在云计算领域取得了突破，这为该技术低成本全球范围内推广和应用创造了极有利条件。在技术上它已经相当成熟了。这项技术曾发表于《计算机学报》【9】，获得过国家科技部创新基金立项资助，并已通过项目验收，在世界上处于领先水平。希望IT业界和教育界对这项关系到千百万“码农”生存环境的创新技术，其现实的和未来的优势能取得共识。真诚地欢迎您成为这项技术的推广合作伙伴。参考资料：【1】斯传根 “SINS图：一种更简捷的计算机语言”，《千人》，2014年【2】产品软件视频：http://v.youku.com/v_show/id_XNzE5MDk2Mjc2.html【3】Si Chuangen．Using SINS Diagram to Normalize the Program Code．CiSE 2010．【4】Si Chuangen. SINS Diagram Program Design and Development Method. http://link.springer.com/chapter/10.1007/9783642251856_33【5】斯传根 “编译设计与开发技术”，北京《清华大学出版社》，2003年【6】斯传根 “以提高学生研发能力为目标的编译教材和教学改革研究”，计算机教育，清华大学主办2004年2/3期【7】李晓明 “打下坚实基础，学好编译原理”，计算机教育，清华大学主办2004年1期【8】全国第三届软件交流会部分参展优秀软件介绍，计算机世界，1991年4月3日，第13页【9】斯传根 “PASCAL程序到SINS结构图的自动变换”，计算机学报，1986年9卷3期附件：1、思图技术：关系千百万“码农”生存环境的技术2、软件著作权、创新基金立项和通过验收证书3、发给朋友圈的微信：别再让悲剧在IT英才中继续4、发给朋友圈的微信：一位印度学生想来实习，我不知道该怎么答复