프로그램 실행 모델 시각화에 관한 연구

Abstract

In this thesis, we build the Program Execution Model Visualization System to improve programmers' abilities in understanding and debugging programs by mapping their mental models onto real execution models. Traditional Intelligent Tutoring Systems have taken the instruction-based approach with toy examples and haven't paid much attention on user-interface. Their diagnosis have depended on bug catalogues. Therefore, students can't play a major role in learning and the utilization of systems is limited due to distinction between learning and program design/edit/run/debug cycle. Program Execution Model Visualization System visualizes program' s execution model using tree structure dynamically in many ways. With this, programmers can easily understand the run-time nature of program: not only control flow of program but also relation among variables. Furthermore, they can detect the program errors and fix them by themselves.;본 논문은 프로그램 실행 모델 시각화 시스템을 구축하여, 프로그래머가 프로그램에 대하여 가지는 개념 모델과 실제 실행 모델간의 상호 매핑을 통해 프로그래머의 프로그램 이해를 증진시키고, 자발적인 오류 해결 능력을 배양하고자 한다. 기존의 프로그래밍 언어 교육 시스템은 간단한 예제를 중심으로 하는 교습위주의 학습 방법을 사용하고, 사용자 인터페이스에 주의를 기울이지 못하며, 버그목록의 작성에 의한 진단에 기초하였다. 따라서 학습자는 수동적인 입장에서 학습에 참여하게 되며, 학습 환경과 실제 프로그램 개발 및 디버깅 환경을 분리함으로써 프로그래밍 언어 교육 시스템 개발에 드는 노력에 비해 그 효용이 제한되는 단점이 있었다. 프로그램 실행 모델 시각화 시스템은 프로그램의 실행 모델을 프로그래머가 이해하기 쉬운 트리 형태를 사용하여 다단계로 시각적으로 표현함으로써 프로그래머에게 제어의 흐름과 변수들의 상관 관계를 쉽게 파악할 수 있게 하고, 실행모델을 통한 프로그램의 이해를 증진할 뿐 아니라 이를 바탕으로 프로그래머 스스로 오류 발생을 인지하고 발생 원인을 파악한 후 문제를 해결할 수 있도록 함으로써 프로그래머에게 주체적인 오류 해결 능력을 갖게 한다.