Билет 9.

Основные понятия программного обеспечения.

Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны используемым программным обеспечением (программами).

Программа— упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.

Программное обеспечение— совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.

Программы предназначены для машинной реализации задач. Термины задача и приложение имеют очень широкое употребление в контексте информатики и программного обеспечения.

Задача— проблема, подлежащая решению.

Приложение— программная реализация на компьютере решения задачи.

Таким образом, задача означает проблему, подлежащую реализации с использованием средств информационных технологий, а приложение — реализованное на компьютере решение по задаче. Приложение, являясь синонимом слова "программа", считается более удачным термином и широко используется в информатике.

Термин задача употребляется также в сфере программирования, особенно в режиме мультипрограммирования и мультипроцессорной обработки, как единица работы. вычислительной системы, требующая выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, основной памяти и т.п.). Мы будем этот термин употреблять в смысле первого определения.

Существует большое число разнообразных классификаций задач. С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения будем различать два класса задач — технологические и функциональные.

Технологические задачиставятся и решаются при организации технологи­ческого процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедури др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.

Функциональные задачитребуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.

Предметная (прикладная) область— совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Процесс создания программ можно представить как последовательность действий.

Постановка задачи— это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.

Постановка задачи — обобщенный термин, который означает определенность содержательной стороны обработки данных. Постановка задачи связана с конкретизацией основных параметров ее реализации, определением источников и структурой входной и выходнойинформации, востребуемой пользователем.

К основным характеристикам функциональных задач, уточняемым в процессе ее формализованной постановки, относятся:

ü цель или назначение задачи, ее место и связи с другими задачами;

ü условия решения задачи с использованием средств вычислительной техники;

ü содержание функций обработки входной информации при решении задачи;

ü требования к периодичности решения задачи;

ü ограничения по срокам и точности выходной информации;

ü состав и форма представления выходной информации;

ü источники входной информации для решения задачи;

ü пользователи задачи (кто осуществляет ее решение и пользуется результатами решения).

Выходная информацияпо задаче может быть представлена в виде документов типа листинга или машинограммы), сформированных кадров — видеограммы на экране монитора, файла базы данных, выходного сигнала устройству управления.

Входная информацияпо задаче определяется как данные, поступающие на вход задачи и используемые для ее решения. Входной информацией служат первичные данные документов ручного заполнения, информация, хранимая в файлах базы данных (результаты решения других задач, нормативно-справочная- информация — классификары, кодификаторы, справочники), входные сигналы от датчиков.

Обычно постановка задач выполняется в едином комплексе работ по созданию структуры внутримашинной базы данных, проектированию форм и маршрутов движения документов, изменению организации управления в рамках предметной области.

Алгоритм— система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной инфор­мации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.

Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:

ü дискретность — разбиение процесса обработки информации на более простые этапы (шаги выполнения), выполнение которых компьютером или человеком не вызывает затруднений;

ü определенность алгоритма — однозначность выполнения каждого отдельного шаге преобразования информации;

ü выполнимость — конечность действий алгоритма решения задач, позволяют получить желаемый результат при допустимых исходных данных за конечное чист» шагов;

ü массовость — пригодность алгоритма для решения определенного класса задач.

В алгоритме отражаются логика и способ формирования результатов решения с указанием необходимых расчетных формул, логических условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов. В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения комплекса задач.

Алгоритм решения комплекса задач и его программная реализация тесно взаимосвязаны. Специфика применяемых методов проектирования алгоритмов и используемых этом инструментальных средств разработки программ может повлиять на форму представления и содержание алгоритма обработки данных.

Программирование— теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Программирование является собирательным понятием и может рассматриваться и как наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.

Программа — результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество, а оно, как известно, не имеет четких границ. В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную степень искусства программиста. Вместе с тем программирование предполагает и рутинные работы, которые могут и должны иметь строгий регламент выполнения и соответствовать стандартам.

Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ (специализированного инструментария создания программ). При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд.

Программирование — это развитая отрасль хозяйственной деятельности, связанная со значительными затратами материальных, трудовых и финансовых ресурсов.

В связи с ростом потребности в разнообразных программах обработки данных весьма актуален вопрос применения эффективных технологий программирования и их перевода на промышленную основу. Это означает:

ü стандартизованность, тиражируемость и воспроизведение различными разработчиками методов программирования;

ü внедрение прогрессивных инструментальных средств разработки программ;

ü использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ.