Конспект лекций междисциплинарного курса мдк. 03. 01 Технология разработки программного обеспечения

Средства для создания приложений – совокупность языков и систем программирования, инструментальные среды пользователя, а также различные программные компоненты для отладки и поддержки создаваемых программ. Язык программирования – это формализованный язык для описания алгоритма решения задач на компьютере. Языки программирования можно условно разделить на следующие классы: машинные языки – это языки, воспринимаемые аппаратной частью компьютера (машинные коды); машинно-ориентированные языки, отражающие структуру конкретного типа компьютера (ассемблер); процедурно-ориентированные языки – это языки, в которых имеется возможность описания программы как совокупности процедур, или подпрограмм (Си, Паскаль и др.); проблемно-ориентированные языки, предназначенные для решения задач определенного класса (ЛИСП, ПРОЛОГ). Другой классификацией языков является их деление на языки, ориентированные на реализацию основ структурного программирования, основанного на модульной структуре программного продукта и типовых управляющих структурах алгоритмов обработки данных различных программных модулей, и объектно-ориентированные языки, поддерживающие понятие объектов, их свойств и методов обработки. Системы программирования включают: компилятор (транслятор); интегрированную среду разработки программ (не всегда); отладчик; средств:! оптимизации кода программ; - набор библиотек; редактор связей; сервисные средства (утилиты) (для работы с библиотеками, текстовыми и двоичными файлами); справочные системы; систему поддержки и управления продуктами программно го комплекса. Компилятор транслирует всю программу без се выполнения Трансляторы (интерпретаторы) выполняют пооперационную обработку и выполнение программы. Отладчики (debugger) — специальные программы, предназначенные для трассировки и анализа выполнения других программ. Трассировка — это обеспечение выполнения в пооператорном варианте. Инструментальная среда пользователя – это специальные средства, встроенные в пакеты прикладных программ, такие как: библиотека функций, процедур, объектов и методов обработки; макрокоманды; клавишные макросы; языковые макросы; конструкторы экранных форм и объектов; генераторы приложений; языки запросов высокого уровня; конструкторы меню и др. Интегрированные среды разработки программ объединяют набор средств для их комплексного применения на технологических этапах создании программы. Средства для создания информационных систем (ИС) и технологий поддерживают полный цикл проектирования сложной информационной системы или технологии от исследования объекта автоматизации до оформления проектной и прочей документации на информационную систему или технологию. Они позволяют вести коллективную работу нал проектом за счет возможности работы в локальной сети, экспорта-импорта любых фрагментов проекта, организации управления проектом. Одним из современных средств разработки ИС является CASE-технология (CASE — Computer-Aided System Engineering) – программный комплекс, автоматизирующий весь технологический процесс анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем. Средства CASE-технологий делятся: на встроенные в систему реализации – нее решения по проектированию и реализации привязки к выбранной СУБД; независимые от системы реализации – все решении по проектированию ориентированы на унификацию (определение) начальных этапов жизненного цикла программы и средств их документирования, обеспечивают большую гибкость в выборе средств реализации. Основное достоинство CASE-технологии – это поддержка коллективной работы над проектом за счет возможности работы в локальной сети разработчиков, экспорта (импорта) любых фрагментов проекта, организованного управления проектами. В некоторых CASE-системах поддерживается кодогенерация программ – создание каркаса программ и создание полного продукта. Примеры программных продуктов для создания приложений: Visual C++, Delphi, Visual Basic и т. д. Пакеты прикладных программ Классификации пакетов прикладных программ (ППП) приведена на рисунке 1.9, Проблемно-ориентированные ППП. Для некоторых предметных областей возможна типизация функций управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного количества ППП одинакового функционального назначения: ППП автоматизированного бухгалтерского учета; ППП финансовой деятельности; ППП управления персоналом; ППП управления производством; банковские информационные системы и т. п. Основные тенденции развития: создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) управленческого персонала; создание интегрированных систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы; организации данных больших информационных систем в виде распределенной БД на сети ЭВМ; наличие простых языков средств конечного пользователя и др. Рисунок 1.9 – Классификация пакетов прикладных программ ППП автоматизированного проектирования предназначены для поддержки работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, графическим моделированием и конструированием. Отличительными особенностями этого класса ППП являются высокие требования к аппаратному обеспечению, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и БД (AutoCAD). К ППП общего назначения относят: 1. Системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие организацию и хранение локальных БД на автономно работающих компьютерах либо централизованное хранение БД на файл-сервере и сетевой доступ к ним. В современных СУБД (например, MS Access, MS SQL Server, Oracle) содержатся элементы CASE-технологии процесса проектирования, в частности: визуализирована схема БД; осуществлена автоматическая поддержка целостности БД при различных видах обработки (включение, удаление, модификация); предоставляются так называемые мастера, обеспечивающие поддержки процесса проектирования; созданы шаблоны (прототипы) структур БД, отчетов, форм и т.д. Серверы БД — это ПО, предназначенное для создания и использования при работе в сети интегрированных БД в архитектуре "клиент – сервер». Многопользовательские СУБД в сетевом варианте обработки информации хранят данные на файл-сервере, специально выделенном компьютере, но сама обработка ведется на рабочих станциях. Серверы БД в отличие от этого большую часть обработки (хранение, поиск, извлечение и передачу данных клиенту) данных выполняют самостоятельно, одновременно обеспечивая данными большое число пользователей сети. Общим для различных видов серверов БД является использование реляционного языка SQL (Structured Query Language) для реализации запросов к данным. Большинство серверов БД поддерживает несколько платформ, широкий спектр протоколов передачи данных. Проблемы: обеспечение целостности данных, тиражирование данных по узлам сети и синхронное обновление. Генераторы отчетов (серверы отчетов), обеспечивающие реализацию запросов и формирование отчетов в печатном или экранном виде в условиях сети с архитектурой "клиент — сервер». Сервер отчетов подключается к серверу БД, использующему драйверы сервиса БД (Crystal Reports, Profit for Windows). Текстовые процессоры, предназначенные для работы с текстовыми документами. Развитием данного направления являются издательские системы (Microsoft Word). Табличные процессоры, являющиеся удобной средой для вычислений конечным пользователем, содержат средства деловой графики, средства специализированной обработки (Microsoft Excel). Средства презентационной графики - специализированные программы, предназначенные для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд-фильмов, мультфильмов и их проектирования (Microsoft PowerPoint). Интегрированные пакеты набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга, поддерживающие единые информационные технологии, реализованные на единой операционной и вычислительной платформе (Microsoft Office). Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга, имеют общий интерфейс, благодаря этому их лучше осваивать. Методо-ориентированные ППП, Данный класс охватывает программные продукты, обеспечивающие независимо от предметной области и функции информационных систем математические, статистические и другие методы решения задач. Наиболее распространены методы математического программирования, решения дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследовании операций (Storm, SYSTAT, STATISTICA, SAS и другие). Офисные ППП. Данный класс охватывает программы, обеспечивающие ориентационное управление деятельностью офиса: органайзеры (планировщики) — ПО дли планирования рабочего времени, составления протоколов встреч, расписании, веление записей и телефонной книжки. В состав входят: калькулятор, записная книжка, часы, календарь и т. п. программы-переводчики, средства проверки орфографии, распознавание текста (Tiger – система распознавания русскою языка. Stylus Lingvo Office, содержащий Fine Reader, Stylus For Windows — переводчик на указанный язык, корректор Орфографии Lingvo Corrector и резидентный словарь Lingvo), коммуникационные пакеты, предназначенные для организации взаимодействия пользователей с удаленными абонентами или информационными ресурсами сети; браузеры, средства создания WWW-страниц; средства электронной почты (MS Outlook ). Настольные издательские системы. Данный класс ПО включает программы (PageMaker, CorelDraw, Adobe PhotoShop, QuarkXPress 2015 и т. д.), обеспечивающие информационную технологию компьютерной издательской деятельности: форматирование и редактирование текстов; автоматическую разбивку текста на страницы; компьютерную верстку печатной страницы; монтирование графики; подготовку иллюстраций и т. п. Программные средства мультимедиа Основное назначение данных программных средств – создание и использование аудио- и видеоинформации для расширении информационного пространства пользователя (различные БД компьютерных произведений искусства, библиотеки звуковых записей (и т. д.). Системы искусственного интеллекта: программы-оболочки для создания экспертных систем путем наполнения баз знаний и правил логического вывода; готовые экспертные системы для принятии решений в рамках определенных предметных областей; системы анализа и распознавания речи, текста и т. п. Примеры систем искусственного интеллекта: FIDE, MYSIN, Guru, ИНТЕР-ЭКСПЕРТ и др. Контрольные вопросы Перечислите основные характеристики программ. Приведите существующую классификацию программного обеспечения. Дайте определение и перечислите основные характеристики системного программного обеспечения. Дайте определение и перечислите основные характеристики прикладного программного обеспечения. Дайте определение и охарактеризуйте инструментарий технологии программирования. 2 Технология разработки программного обеспечения. Основные определения 2.1 Особенности создания программного продукта Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Проблематика проектирования Согласно статистическим исследованиям группы Стендиша (Standish Group), в США ежегодно тратится более 250 млрд долларов на разработку приложений информационных технологий в рамках примерно 175 000 проектов. Причем 31 % проектов будет прекращен до завершения. Затраты на 52,7 % проектов составят 189 % от первоначальной оценки. В таком случае американские компании и правительственные учреждения потратят 81 млрд долларов на программные проекты, которые так и не будут завершены. Эти же организации заплатят дополнительно 59 млрд долларов за программные проекты, которые хотя и завершатся, но значительно превысят первоначально отведенное на них время [11]. Первым шагом на пути решения любой проблемы является осознание основных причин се возникновения. В отчете группы Стендиша указано три наиболее часто встречающихся ключевых фактора, создающих проблемы при проектировании программного обеспечения: недостаток исходной информации от клиента — 13 % всех проектов; неполные требования и спецификации — 12 % проектов; изменение требований и спецификаций — 12 % всех проектов. В остальном данные сильно расходятся. Конечно, проект может потерпеть неудачу из-за нереалистично составленного графика или неправильно распределенного времени (4 % проектов), нерационального подбора персонала и выделения ресурсов (6 %), несоответствия технологических навыков (7 %), а также по другим причинам. Тем не менее, если считать, что приведенные цифры представляют реальное положение дел в отрасли, то, по крайней мере, неудачи третьей части проектов объясняются причинами, непосредственно связанными со сбором и документированием требований, а также с управлением ими. Несмотря на то что большинство проектов действительно превышает отведенное время и бюджет, оказалось, что около 9 % проектов крупных компаний были завершены вовремя и в пределах бюджета; аналогичного успеха удалось достигнуть в 16 % проектов мелких компаний. Возникает очевидный вопрос: «Каковы главные "факторы успеха" в этих проектах?» Согласно проведенному исследованию тремя наиболее важными факторами были следующие: подключение к разработке пользователя —16% всех успешных проектов; поддержка со стороны исполнительного руководства — 14 % всех успешных проектов; четкая постановка требований — 12 % всех успешных проектов. Двумя самыми главными проблемами, упоминавшимися почти в половине ответов, оказались: спецификации требований; управление требованиями клиента. Оценка стоимости ошибок Некоторое время назад ряд компаний провел исследование оценки стоимости ошибок, возникающих на разных этапах создания программ. Каждая фирма действовала независимо, тем не менее результаты получены примерно одинаковые: если стоимость усилий, необходимых для обнаружения и устранения ошибок на стадии написания кода, принять за единицу, то стоимость выявления и устранения ошибки на стадии выработки требований будет в 5—10 раз меньше, а стоимость обнаружения и устранения ошибки на стадии сопровождения — в 20 раз больше (рисунок 2.1). Рисунок 2.1 – Оценка стоимости ошибок на разных этапах создания ПО Откуда берется такая высокая стоимость ошибки? Ко времени обнаружения ошибки в требованиях группа разработчиков уже могла потратить время и усилия на создание проекта по этим ошибочным требованиям. В результате проект, вероятно, придется отбросить или пересмотреть. Истинная природа ошибки может быть замаскирована; при проведении тестирования и проверок на данной стадии все думают, что имеют дело с ошибками проектирования, и значительное время и усилия могут быть потрачены впустую. В зависимости от того, где и когда при работе над проектом разработки программного приложения был обнаружен дефект, цена его может разниться в 50—100 раз. Причина состоит в том, что для его исправления придется затратить средства на некоторые (или все) нижеперечисленные действия. 1. Повторная спецификация. 2. Повторное проектирование. 3. Повторное кодирование. 4. Повторное тестирование. 5. Замена заказа — сообщить клиентам и операторам о необходимости заменить дефектную версию исправленной. 6. Внесение исправлений — выявить и устранить все неточности, вызванные неправильным функционированием ошибочно специфицированной системы, что может потребовать выплаты определенных сумм возмущенным клиентам, повторного выполнения определенных вычислительных задач на ЭВМ и т. п. 7. Списание той части работы (кода, части проектов и т. п.), которая выполнялась с наилучшими побуждениями, но оказалась ненужной, когда обнаружилось, что все это создавалось на основе неверных требований. 8. Отозвание дефектных версий встроенного программного обеспечения и соответствующих руководств. Если принять во внимание, что программное обеспечение сегодня встраивается в различные изделия — от наручных часов и микроволновых печей до автомобилей, — такая замена может коснуться как этих изделий, так и встроенного в них программного обеспечения. 9. Выплаты по гарантийным обязательствам. 10. Ответственность за изделие, если клиент через суд требует возмещение убытка, причиненного некачественным программным продуктом. 11. Затраты на обслуживание представитель компании должен посетить клиента, чтобы установить новую версию программного обеспечения. 12. Создание документации.

Похожие:

	Конспект лекций междисциплинарного курса мдк. 03. 01 Технология разработки... Исследовать процессы создания новых технологий и определять их основные тенденции целесообразно, сопоставляя эти технологии с уровнем...		Конспект лекций междисциплинарного курса мдк 01. 02 Прикладное программирование ПМ. 01 Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных систем
	Учебно-методическое пособие "Управление качеством разработки программного... Отображены специфика в подходах к организации, базовым принципам и выполнению тестирования в зависимости от применяемой модели жизненного...		Конспект лекций Ш 39 Метрология, стандартизация, сертификация: Конспект лекций / О. А. Шейфель; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности....
	Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых... Конспект лекций по курсу “Технология лекаственных форм и галеновых препаратов” для студентов специальности «Технология фармацевтических...		Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 080110... Налоги и налогообложение: Конспект лекций / Составитель Н. А. Леончик. – Кемерово, 2006. – 80 с
	Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» Конспект лекций по дисциплине «Научные основы производства продуктов питания» для студентов кафедры «Технология и организация общественного...		Календарно-тематический план учебной дисциплины преподаватель Алексеев Александр Игоревич Наименование междисциплинарного курса мдк. 01. 01 Электрические машины и аппараты
	Технические средства автоматизации конспект лекций Конспект лекций предназначен для студентов дневной, вечерней, заочной и дистанционной форм обучения по специальности 220301 «Автоматизация...		Конспект лекций мдк 02. 02. Электронные средства и методы геодезических измерений ПМ. 02. Выполнение топографических съемок, графического и цифрового оформления их результатов
	Сборник лекций для студентов медицинского колледжа по пм 04/05/07... Сборник лекций для самоподготовки студентов медицинского колледжа по пм 04/05/07 «Выполнение работ по профессии младшая медицинская...		Конспект лекций Владимир 2010 Министерство образования Российской... Автоматизированные системы бухгалтерского и управленческого учета. Часть 1: Конспект лекций / Владим гос ун-т; Сост.: Д. Н. Васильев...
	Конспект лекций лаконично раскрывает содержание и структуру учебной... Безопасность жизнедеятельности : конспект лекций для студентов очной и заочной форм обучения / сост. В. М. Домашко; Южный федеральный...		Конспект лекций содержание тема Предмет и задачи курса Внутренняя и внешняя среда организации (фирмы) и их взаимосвязь. Мировой рынок и его развитие
	Конспект лекций профессионального модуля пм. 02 Разработка и администрирование баз данных Тема 3 Основы разработки клиент-серверных приложений для работы в компьютерной сети		Конспект лекций для студентов специальности 271200 «Технология продуктов общественного питания» Печатается по решению редакционно-издательского совета Кемеровского технологического института пищевой промышленности