Файл: Основы проектирования программ. Этапы создания программного обеспечения.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Принципы рыночной экономики требуют от ее участников новых технологий менеджмента: приоритетным является стремление к экономической эффективности, высокая степень адаптации к динамизму рынка, который в наши дни отличается чрезмерной нестабильностью.

Достижения техники и инновации человеческой мысли приводят к тому, что любая, даже микро – организация становится все более сложной системой.

Это все создает условия для вовлечения в современные условия хозяйствования новые методы менеджмента, отражающие все сложности факторов среды функционирования компаний.

Одним из проявлений данных новшеств является применение системы управления компьютерными системами в процессе реализации политики управления, обеспечивающего принятие эффективных кратко- и долгосрочных управленческих решений.

Исследование проводилось в Университете «Университет».

Целью написания курсовой работы было практическое закрепление и углубление полученных теоретических знаний по вопросам вычислительной техники, информационных технологий и информационных систем, применяемых на предприятиях и в организациях, изучение программного, аппаратного и информационного обеспечения управляющих систем различного уровня и назначения.

В процессе выполнения курсовой работы были выполнены следующие задачи:

- рассмотрены основные компоненты, технологии и этапы проектирования информационных систем;

- выполнено ознакомление с основными направлениями деятельности учреждения и организационной структурой;

- рассмотрена структура отдела информационных технологий и автоматизации, а также изучены технологии проектирования;

- выполнено ознакомление с аппаратным и программным обеспечением, информационными технологиями предприятия и перспективами их внедрения;

- разработана информационная модель учреждения;

- разработана функциональная модель отдела по информационным технологиям.

ГЛАВА 1. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ: СУЩНОСТЬ, КЛАССИФИКАЦИЯ, СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ

1.1 Сущность и особенности современных языков программирования

Сущность программирования заключается в умении сотворения различных программ посредством специальных алгоритмов программирования. Алгоритм программирования связан с системой языков программирования, то есть определенной последовательности символов, необходимых для создания программных продуктов, при этом символы ясны исключительно автору изобретения.

В рамках языка программирования описывается система канонов, базисов, принципов, описывающих сам программный продукт, а также порядок выполнения действий, которые необходимо выполнять оператору при применении данного продукта.

На данный момент, начиная с зари компьютерной эры, сотворено не меньше 2 500 различных языков программирования, при этом данный список постоянно обновляется, расширяется, так как развитие технологий не стоит на месте. Можно отметить, что некоторые языки известны только единицам пользователей, некоторые становятся достоянием человеческой цивилизации. Одним из общих правил создания программных продуктов является применение нескольких языков.

1.2 Классификация языков программирования

Сейчас насчитывается несколько основных классификаций языков программирования.

Самым известным критерием, по которому распределяются все существующие языки программирования, является набор определений и терминов, описывающих алгоритм, в соответствии с ним языки бывают низкого и высокого уровня.

В том случае когда язык применяет в основном алгоритм, созданный человеком, то такой язык считается высоким, а если все пишется технически, то язык низкого уровня.

К последней группе можно отнести машинные языки и языки кодирования символами, например, Автокод, Ассемблер. В данном случае составителями алгоритмов считаются команды, выполняемые роботом, они преобразованы в шифры мнемонического характера, операндами здесь выступают имена, состоящие из символов. Данные языки направлены на конкретный вид машин, то есть зависимы от некоторого типа компьютеров.

Направленные на выполнение компьютерами языки программирования – языки, порядок алгоритмов, модели, коды, шифры, реализация которых определяются возможностями и техническими характеристиками компьютеров, например, таких как состояния памяти, особенностей внутреннего алгоритма.

К наиболее развитым языкам, то есть высшим языкам назначают Фортран (дешифратор кодов создан в 50-е годы в компании IBM, он применяется для написания продуктов, реализующих определенные расчеты математического и ручного труда), Алгол, Кобол (сфера применения в основном в экономике и коммерческом деле), Паскаль, Бейсик (создан программистами в Дармуте), Си (создан в 1972 году), Пролог (он основан на применении математики и логических моделей).

Данные языки не являются зависимыми от определенного класса компьютеров, то есть они опираются не на порядок выполнения программ отдельным видом компьютеров, а на отдельную модель символов, отражающих некие алгоритмы. Недостатком языков высокого уровня является потребность в гораздо большем объеме памяти, а также более низкая скорость их реализации, чем для программ, созданных технически.

Так как программный продукт, созданный при помощи языка более высокого уровня, не может быть понят компьютером, машина принимает исключительно алгоритм машинного характера, то для успешной реализации применяют трансляторы, которые позволяют преобразовать коды.

Используются следующие типы трансляторов:

- интерпретатор, его действия заключаются в преобразовании информации после работы с исполнителем, а также создание начального шифра;

- компилятор, порядок работы которого состоит в следующем: меняется весь программный продукт, он принимает форму некоего модуля на техническом языке, вносится в память, а затем реализуется;

- ассемблер, функции состоят в переносе продукта на одноименном языке в продукт машинного характера.

Все имеющиеся языки программирования могут классифицироваться по ряду поколений:

- к первому относят направленные на определенный тип компьютеров, при этом их реализация ведется вручную, исключительно на устаревших компьютерах;

- на языках второго поколения применяется система автокодов, то есть все алгоритмы имеют мнемонический характер;

- в качестве языков третьей волны называют универсальные, они применяются для написания любых приложений, в качестве примера можно привести Бейсик, Кобол, Си, Паскаль;

- под языками четвертой волны понимают улучшенные, их функция состоит в работе с базами данных, они носят более специализированный характер;

- самыми новыми, молодыми, являются языки пятого поколения, они делятся на декаларативные, визуальные и направленные на отдельные объекты, в качестве образцов называют Пролог, ЛИСП (предназначены для обслуживания приложений с искусственным интеллектом), Си++, Delphi, Visual Basic.

Кроме того, все языки разделяют на процедурные и непроцедурные.

Среди языков первой группы механизм таков: продукт задает порядок реализации процедур, сам итог формируется некой моделью, которую можно создать только после конкретного действия.

Все языки программирования процедурного характера можно разделить на структурные и операционные, исполнителем при этом в структурных отображаются полные циклы, ветки, а в операционных для этого применяют ряд операций. Наиболее известными структурными языками являются Паскаль, Си, Ада, ПЛ/1, соответственно среди операционных выделяют Фортран, Бейсик, Фокал.

Истоки декларативных языков программирования были заложены в 70-е годы, все языки этого типа бывают функциональными и логическими.

Особенностью функциональных языков является расчет конкретной функции, она производна от группы простых, а те распадаются на еще более мелкие. Базовой составляющей данного типа языков является рекурсия. Отличием функциональных языков является отсутствие оператора присвоения и циклов.

Программы, построенные на основе применения логических языков, никаких процедур и действий не характеризуют, они только назначают данные и взаимосвязи. После определения параметров, модели назначают группу вопросов, компьютер анализирует данные и отвечает, при этом алгоритм не характеризуется в программе, но подразумевается его наличие. Основным, отражающим все особенности данного типа программ, можно назвать язык Пролог. Основными элементами Пролога являются предикаты – базы данных, содержащих в себе порядок решения проблем и набор правил, характеризующих условия их выполнения.

Обособленно стоят языки программирования, направленные на отдельный объект. Эти языки не содержат в себе порядок реализации для выполнения отдельных задач, но в то же время в их составе имеются элементы процедурных языков. Данный тип языков оставляют за автором право выбора решения поставленных задач наиболее приемлемым для него способом.

Самым первым языком данного класса является Simula, разработанный в 60-е годы. При помощи языков данного типа был создан основной браузер Интернета, на языке Ява, которая является одной из защищенных и стабильных языков и по сей день.

Перспективным направлением развития языков программирования в наши дни является формирование публикаций посредством ссылок HTML, что дает возможность конструировать сайты, порталы, применяя при этом широкий набор мультимедийных возможностей.

1.3 Сравнительная характеристика языков программирования высокого уровня

Для упрощения сравнительного анализа составим таблицу 1, в которой поместим основные критерии и наиболее известные языки программирования высокого уровня.

Таблица 1. – Сравнительная характеристика языков программирования высокого уровня