Інваріант (програмування)

Інваріа́нт  (рос. инвариант, англ. invariant, нім. Invariante f) — термін, що використовується в математиці та фізіці, а також в програмуванні. Ін - внутрішне, варіант - взятий за ознаками (критеріями, значеннями, властивостями чи сумою властивостей)параметризований, маркований параметр, чи сукупність параметрів, що означає щось незмінне в полі (діапазоні, просторі, масиві, множині, послідовності) значень. Зазвичай це статистичний максимум чи константа в полі значень. Наприклад нуль за Цельсіем чи Фарингейтом, одна атмосфера в умовах планети Земля. Це міра природних калібрів чи статистичних оцінок взятих за маркери описання чи обрахунків в фізиці чи математиці. Складає основу метрології, як методологія каліброваних та відносних мір. Характерна особливість - позначення в шкалах каліброваних значень для екстраполяції на інші діапазони. Тому інваріант є саме визначення стабільна характеристика, показник, значення в послідовності чи на шкалі визнаний константою, тобто оптимум в варіабельності значень (станів, характеристик, сукупності властивостей, тощо). Саме тому при моделюванні і математичних обрахунках інваріанти є базовими константами (мірою, маркерами) розрахунків та перетворень.

Інваріант — число, вираз тощо, які пов'язані з деяким математичним об'єктом і не змінюються при певних перетвореннях. Наприклад, віддаль між двома точками площини є інваріантом при перенесенні або повертанні системи координат; площа будь-якої фігури, кут між двома прямими — інваріанти руху. Похідний термін — інваріантність — властивість системи не змінювати своїх характеристик при перетвореннях.

Інваріанти в програмуванні

В програмуванні, інваріант — це умова, що не змінюється, або не повинна змінюватись коли система працює правильно.

Інваріантом називають логічний вираз, що є істинним після кожного проходу тіла циклу (після виконання фіксованого оператору) і перед початком виконання циклу, який залежить від змінних, які в свою чергу змінюються в тілі циклу. Інваріанти використовуються в теорії верифікації програм для доказу правильності виконання циклу. Також інваріанти використовують при проектуванні циклічних алгоритмів.

Як приклад, можна навести код комп'ютерної програми що повторно обробляє деякі дані. Часто трапляється так, що деякі дані можуть змінюватись, а деякі повинні не змінюватись.

В комп'ютерних науках, такі технології як оптимізуюча компіляція, розробка за контрактом та формальні методи приділяють багато уваги до інваріантів в програмах.

Розрізняють

Інваріант оптичний (рос. инвариант оптический, англ. optical invariant) — у маркшейдерії, геодезії тощо — рівність добутків n₁s_ni₁ і, n₂s_ni₂, у якому n₁ і n₂ — показники заломлення двох суміжних середовищ (наприклад, скла і повітря), i₁ і i₂ — кути заломлення променів світла в цих середовищах.

Інваріант подібності (рос. инвариант подобия; англ. similarity invariant, нім. Ähnlichkeitsinvariante f, Ähnlichkeitssimplex n) — симплекс подібності.

Джерела інформації

• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. — ISBN 966-7804-14-3.
• Invariant (computer science) (англ.), Wikipedia, 22 січня 2007.

Див. також

• Константна правильність
• Інваріантний клас
• Інваріантний цикл
• Інваріантний об'єкт
• Адіабатичний інваріант
• Інваріантність
• CPT-інваріантність

Посилання

• Построение цикла с помощью инварианта (рос.)

Цю сторінку необхідно дописати чи вдосконалити. Саме Ви можете допомогти проекту, зробивши це!. Це повідомлення варто замінити точнішим.