Государственный экзамен. 1. Задачи линейного программирования.

1. Задачи линейного программирования.

2. Модели систем.

3. Сетевая модель данных.

4. Унифицированный язык моделирования (UML)

5. Определение системы. Свойства систем и их характеристики. Классификация систем.

6. Активный режим FTP.

1) Задачи линейного программирования

Задача условной оптимизации (2.3.7) называется задачей линейного программирования (ЛП), если целевая функция и все функции ограничений являются линейными функциями:

где . Это есть стандартная форма задачи ЛП.

2)Модели систем.

Под моделью системы понимается описание системы, отображающее определенную группу ее свойств. Углубление описания – детализация модели. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Модель функционирования (поведения) системы – это модель, предсказывающая изменение состояния системы во времени.

Можно классифицировать модели системы следующим образом:

· по характеру отображаемого моделью объекта – технические, биологические и др.;

· по используемому аппарату научного описания – математические, физические, химические и др.;

· по виду формализованного аппарата представления системы – детерминированные и стохастические;

· по сложности структуры и поведения – простые и сложные;

и т.д.

Для изучения систем применяют также качественные и количественныемодели (методы описания систем).

Фундаментальные(детальные) модели количественно описывают поведение или свойства системы, начиная с такого числа основных физических допущений (первичных принципов), какое только является возможным. Такие модели предельно подробны и точны для явлений, которые они описывают.

Феноменологическиемодели используются для качественного описания физических или иных процессов, когда точные соотношения неизвестны или слишком сложны для применения. Такие приближенные или осредненные модели обычно обоснованы физически и содержат входные данные, полученные из эксперимента или более фундаментальных теорий. Феноменологическая модель основывается на качественном понимании физической ситуации

3)Сетевая модель данных.

Базовыми объектами модели являются:

o элемент данных;

o агрегат данных;

o запись;

o набор данных,

Элемент данных — то же, что и в иерархической модели, то есть минимальная информационная единица, доступная пользователю с использованием СУБД.

Агрегат данных соответствует следующему уровню обобщения в модели. В модели определены агрегаты двух типов: агрегат типа вектор и агрегат типа повторяющаяся группа.

Агрегат данных имеет имя, и в системе допустимо обращение к агрегату по имени. Агрегат типа вектор соответствует линейному набору элементов данных. Например, агрегат Адрес может быть представлен следующим образом:

Агрегат типа повторяющаяся группа соответствует совокупности векторов данных. Например, агрегат Зарплата соответствует типу повторяющаяся группа с числом повторений 12.

Записью называется совокупность агрегатов или элементов данных, моделирующая некоторый класс объектов реального мира. Понятие записи соответствует понятию «сегмент» в иерархической модели. Для записи, так же как и для сегмента, вводятся понятия типа записи и экземпляра записи.

Следующим базовым понятием в сетевой модели является понятие «Набор». Набором называется двухуровневый граф, связывающий отношением «один-ко-многим» два типа записи.

Набор фактически отражает иерархическую связь между двумя типами записей. Родительский тип записи в данном наборе называется владельцем набора, а дочерний тип записи — членом того же набора.

Для любых двух типов записей может быть задано любое количество наборов, которые их связывают. Фактически наличие подобных возможностей позволяет промоделировать отношение «многие-ко-многим» между двумя объектами реального мира, что выгодно отличает сетевую модель от иерархической. В рамках набора возможен последовательный просмотр экземпляров членов набора, связанных с одним экземпляром владельца набора.

Между двумя типами записей может быть определено любое количество наборов: например, можно построить два взаимосвязанных набора. Существенным ограничением набора является то, что один и тот же тип записи не может быть одновременно владельцем и членом набора.

В качестве примера рассмотрим таблицу, на основе которой организуем два набора и определим связь между ними:

Экземпляров набора Ведет занятия будет 3 (по числу преподавателей), экземпляром набора Занимается у будет 4 (по числу групп). На рис. 3.1 представлены взаимосвязи экземпляров данных наборов.

Рис. 3.1. Пример взаимосвязи экземпляров двух наборов

В общем случае сетевая база данных представляет совокупность взаимосвязанных наборов, которые образуют на концептуальном уровне некоторый граф.

Язык описания данных в сетевой модели имеет несколько разделов:

o описание базы данных — области размещения;

o описания записей — элементов и агрегатов (каждого в отдельности);

o описания наборов (каждого в отдельности).

Операции манипулирования данными в сетевой модели делятся на навигационные операции и операции модификации.

o Навигационные операции осуществляют перемещение по БД путем прохождения по связям, которые поддерживаются в схеме БД. В этом случае результатом является новый единичный объект, который получает статус текущего объекта.

o Операции модификации осуществляют как добавление новых экземпляров отдельных типов записей, так и экземпляров новых наборов, удаление экземпляров записей и наборов, модификацию отдельных составляющих внутри конкретных экземпляров записей.

4)Унифицированный язык моделирования (UML)

В первой половине 90-х годов был предложен разработанный на основе наиболее популярных объектно-ориентированных методов язык объектного моделирования UML (Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования). Нотация (синтаксис языка) UML включает ряд графических диаграмм.

Язык UML может использоваться в режиме эскиза, проектирования или языка программирования. В режиме эскиза разработчики используют UML для обмена информацией о различных аспектах системы. В режиме проектирования можно использовать эскизы при прямой и обратной разработке. При прямой разработке диаграммы рисуются до написания кода, а при обратной разработке диаграммы строятся на основании кода, с целью лучшего понимания кода. При использовании UML в режиме языка программирования диаграммы компилируются в исполняемый код, т.е. UML становится исходным кодом.

При разработке модели вы можете широко применять диаграммы.

§ Диаграммы классов показывают классы программы и их взаимосвязи.

§ Диаграммы последовательности используются для описания общих сценариев.

· Диаграмму классов следует сопроводить несколькими диаграммами последовательности или другими диаграммами взаимодействия.

· Диаграммы пакетов показывают высокоуровневую организацию программного продукта. Диаграмма пакетов представляет хорошую логическую маршрутную карту системы. Эта диаграмма помогает понять логические блоки системы, а также обнаружить их взаимозависимости и держать их под контролем.

· Для каждого пакета лучше построить диаграмму классов.

· Диаграммы состояний используются для классов со сложным поведением.

• После создания ПО можно написать документацию на готовый продукт с помощью UML. Лучше, когда документация содержит краткий текст, снабженный диаграммами UML

5)Определение системы. Свойства систем и их характеристики. Классификация систем.

Система есть совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как единое целое.