Файл: Программа, комплекс программ, программное средство, программное обеспечение, программный продукт. Концепция программного изделия непосредственная производительная сила,.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 260
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Программа, комплекс программ, программное средство, программное обеспечение, программный продукт. Концепция программного изделия: непосредственная производительная сила, промышленная технология проектирования программ, стандарты и сборочное программирование, контроль и управление качеством программ, экономика программных средств, подготовка специалистов по всем этапам жизненного цикла программ, разделение труда специалистов в проектных организациях.
Программой называют адресованный компьютеру набор инструкций, точно описывающий
последовательность действий, которые необходимо выполнить для решения конкретной задачи.
При структурном подходе программы представляют собой иерархию подпрограмм, вызывающих
друг друга в процессе решения поставленной задачи, при объектном подходе - совокупность
обменивающихся сообщениями объектов, для реализации которых разработаны специальные
классы. Программа в этом случае представляет собой отдельно компилируемую программную
единицу, которая может использовать стандартные библиотеки подпрограмм, но, как правило, не
организует свои. Это самый простой вид архитектуры, который обычно используется при решении
небольших задач.
Программные комплексы представляют собой совокупность программ, совместно
обеспечивающих решение небольшого класса сложных задач одной прикладной области. Для
решения такой задачи может потребоваться решить несколько подзадач, последовательно вызывая
программы комплекса. Вызов программ в программном комплексе осуществляется специальной
программой - диспетчером, который обеспечивает несложный интерфейс с пользователем и,
возможно, выдачу некоторой справочной информации. От пакета программ программный
комплекс отличается еще и тем, что несколько программ могут последовательно или циклически
вызываться для решения одной задачи, и, следовательно, желательно хранить исходные данные и
результаты вызовов в пределах одного пользовательского проекта. Программы в этом случае
могут реализовываться как отдельно, так и как совместно компилируемые программные единицы,
а исходные данные храниться в оперативной памяти или в файлах.
Программное обеспечение — наряду с аппаратными средствами, важнейшая составляющая информационных технологий, включающая компьютерные программы и данные, предназначенные для решения определённого круга задач и хранящиеся на машинных носителях.
Критерии качества программного изделия.
Программа является правильной, если она работает в соответствии с техническим заданием (ТЗ - документ, которым завершается постановка задачи).
Программа является точной, если выдаваемые ею числовые данные имеют допустимые отклонения от аналогичных результатов, полученных с помощью идеальных математических зависимостей.
Программа является совместимой, если она работает должным образом не только автономно, но и как часть программной системы.
Программа является надежной, если она при всех входных данных обеспечивает полную повторяемость результатов.
Программа является универсальной, если она правильно работает при любых допустимых вариантах исходных данных. В ходе разработки программ предусматриваются специальные средства защиты от ввода неправильных данных, обеспечивающие целостность системы.
Программа является защищенной, если она сохраняет работоспособность при возникновении сбоев (режим реального времени, программа большого времени выполнения).
Программа является полезной, если задача, которую она решает, представляет практическую ценность.
Программа является эффективной, если объем требуемых для ее работы ресурсов ЭВМ не превышает допустимого предела.
Программа является проверяемой, если ее качества могут быть продемонстрированы на практике (проверка правильности и универсальности). Существуют формальные математические методы проверки и неформальные (прогоны программы с остановками в контрольных точках, обсуждение результатов заинтересованными пользователями).
Программа является адаптируемой, если она допускает быструю модификацию с целью приспособления к изменяющимся условиям функционирования.
-
Технология программирования, основные этапы развития: «стихийное» программирование, структурное программирование, объектно-ориентированное программирование, компонентное программирование.
Технологией программирования называют совокупность методов и средств, используемых в процессе разработки программного обеспечения. Как любая другая технология, технология
программирования представляет собой набор технологических инструкций, включающих:
• указание последовательности выполнения технологических операций;
• перечисление условий, при которых выполняется та или иная операция;
• описания самих операций, где для каждой операции определены исходные данные,
результаты, а также инструкции, нормативы, стандарты, критерии и методы оценки и т. п.
Кроме набора операций и их последовательности, технология также определяет способ
описания проектируемой системы, точнее модели, используемой на конкретном этапе разработки.
Различают технологии, используемые на конкретных этапах разработки или для решения
отдельных задач этих этапов, и технологии, охватывающие несколько этапов или весь процесс
разработки. В основе первых, как правило, лежит ограниченно применимый метод, позволяющий решить конкретную задачу. В основе вторых обычно лежит базовый метод или подход,
определяющий совокупность методов, используемых на разных этапах разработки, или
методологию.
Основные этапы развития программирования, как науки.
Первый этап - «стихийное» программирование. Этот этап охватывает период от момента появления первых вычислительных машин до середины 60-х годов XX в. В этот период
практически отсутствовали сформулированные технологии, и программирование фактически было
искусством. Первые программы имели простейшую структуру. Они состояли из собственно
программы на машинном языке и обрабатываемых ею данных (рис. 1.2). Сложность программ в
машинных кодах ограничивалась способностью программиста одновременно мысленно
отслеживать последовательность выполняемых операций и местонахождение данных при
программировании.
Появление ассемблеров позволило вместо двоичных или 16-ричных кодов использовать
символические имена данных и мнемоники кодов операций. В результате программы стали более
«читаемыми».
Создание языков программирования высокого уровня, таких, как FORTRAN и ALGOL,
существенно упростило программирование вычислений, снизив уровень детализации операций.
Это, в свою очередь, позволило увеличить сложность программ.
Революционным было появление в языках средств, позволяющих оперировать подпрограммами.
Подпрограммы можно было сохранять и использовать в других программах. В результате были
созданы огромные библиотеки расчетных и служебных подпрограмм, которые по мере надобности
вызывались из разрабатываемой программы.
Типичная программа того времени состояла из основной программы, области глобальных
данных и набора подпрограмм (в основном библиотечных), выполняющих обработку всех данных
или их части.
Слабым местом такой архитектуры было то, что при увеличении количества подпрограмм
возрастала вероятность искажения части глобальных данных какой-либо подпрограммой.
Например, подпрограмма поиска корней уравнения на заданном интервале по методу деления
отрезка пополам меняет величину интервала. Если при выходе из подпрограммы не предусмотреть
восстановления первоначального интервала, то в глобальной области окажется неверное значение
интервала. Чтобы сократить количество таких ошибок, было предложено в подпрограммах
размещать локальные данные.
Сложность разрабатываемого программного обеспечения при использовании подпрограмм
с локальными данными по-прежнему ограничивалась возможностью программиста отслеживать
процессы обработки данных, но уже на новом уровне. Однако появление средств поддержки
подпрограмм позволило осуществлять разработку программного обеспечения нескольким
программистам параллельно.
В начале 60-х годов XX в. разразился «кризис программирования». Он выражался в том, что фирмы, взявшиеся за разработку сложного программного обеспечения, такого, как операционные системы, срывали все сроки завершения проектов. Проект устаревал раньше, чем был готов к внедрению, увеличивалась его стоимость, и в результате многие проекты так никогда и не были завершены.
Объективно все это было вызвано несовершенством технологии программирования. Прежде
всего стихийно использовалась разработка «снизу-вверх» - подход, при котором вначале
проектировали и реализовывали сравнительно простые подпрограммы, из которых затем пытались
построить сложную программу. В отсутствии четких моделей описания подпрограмм и методов
их проектирования создание каждой подпрограммы превращалось в непростую задачу,
интерфейсы подпрограмм получались сложными, и при сборке программного продукта
выявлялось большое количество ошибок согласования. Исправление таких ошибок, как правило,
требовало серьезного изменения уже разработанных подпрограмм, что еще более осложняло ситуацию, так как при этом в программу часто вносились новые ошибки, которые также необходимо было исправлять. В конечном итоге процесс тестирования и отладки программ занимал более 80% времени разработки, если вообще когда-нибудь заканчивался. На повестке дня самым серьезным образом стоял вопрос разработки технологии создания сложных программных продуктов, снижающей вероятность ошибок проектирования.
Анализ причин возникновения большинства ошибок позволил сформулировать новый подход к программированию, который был назван «структурным».
Второй этап - структурный подход к программированию (60-70-е годы XX в.).
Структурный подход к программированию представляет собой совокупность рекомендуемых
технологических приемов, охватывающих выполнение всех этапов разработки программного
обеспечения. В основе структурного подхода лежит декомпозиция (разбиение на части) сложных
систем с целью последующей реализации в виде отдельных небольших (до 40 - 50 операторов)
подпрограмм. С появлением других принципов декомпозиции (объектного, логического и т. д.)
данный способ получил название процедурной декомпозиции.
В отличие от используемого ранее процедурного подхода к декомпозиции, структурный
подход требовал представления задачи в виде иерархии подзадач простейшей структуры.
Проектирование, таким образом, осуществлялось «сверху вниз» и подразумевало реализацию
общей идеи, обеспечивая проработку интерфейсов подпрограмм. Одновременно вводились ограничения на конструкции алгоритмов, рекомендовались формальные модели их описания, а
также специальный метод проектирования алгоритмов - метод пошаговой детализации.
Поддержка принципов структурного программирования была заложена в основу так
называемых процедурных языков программирования. Как правило, они включали основные
«структурные» операторы передачи управления, поддерживали вложение подпрограмм,
локализацию и ограничение области «видимости» данных. Среди наиболее известных языков этой