Использование обобщённых концепций итераторов и функциональных объектов при решении задач математического моделирования в объектно-ориентированных языках с поддержкой параметрического полиморфизма подтипов

В статье рассматривается альтернативный подход к научному программированию, обеспечивающий необходимый уровень гибкости и структурной целостности кода при разработке обобщенных алгоритмов и структур данных. При решении задач математического моделирования, связанных с научными исследованиями, использование чисто объектно-ориентированных языков, таких как C# и Java, происходит достаточно редко. Исключая вопросы быстродействия, это связано с недостаточно развитыми средствами итерирования и доступа к элементам коллекций, а также отсутствием информации об истинном типе в универсальных объявлениях во время компиляции. Для устранения этих недостатков в статье предлагается использование обобщённых концепций, позволяющих специфицировать требования к аргументам алгоритмов. Возможность контроля предусловий выполнения, основанная на синтаксических и семантических особенностях, задаёт требуемую стратегию обработки данных. Понятие концепции широко известно и применяется в технологиях программирования как спецификация требований к параметрам типов в предикативной форме. Эти требования устанавливают правила для ожидаемой семантики и синтаксической общности языковых конструкций и дают понимание того, что должны представлять собой связанные с ними типы данных, литералы, допустимые операции и выражения. Статья предназначена для постоянно практикующих специалистов, использующих C++, C# или Java в научной работе и будет интересна с точки зрения концептуального объединения многих, уже существующих, понятий, методов и технологий обработки данных.