Ирина Козлова - Информатика: конспект лекций
2) какие программно-инструментальные средства применяются для разработки и реализации задач на ЭВМ.
Программно-инструментальные средства представляют собой компоненты программного обеспечения, позволяющие программировать решение задач управления. Они включают в себя:
1) алгоритмические языки и соответствующие им трансляторы;
2) системы управления базами данных (СУБД) с языковыми средствами программирования в их среде;
3) электронные таблицы, содержащие средства их настройки.
Процесс решения прикладных задач состоит из нескольких основных этапов. Первым этапом является постановка задачи. На данном этапе раскрывается организационно-экономическая сущность задачи, т. е. формулируется цель ее решения; определяется взаимосвязь с другими, ранее изученными задачами; приводится периодичность ее решения; устанавливаются состав и формы представления входной, промежуточной и результатной информации; описываются формы и методы контроля достоверности информации на основных этапах решения задачи; специфицируются формы взаимодействия пользователя с ЭВМ при решении задачи и т. п.
Особое значение имеет детальное описание входной, выходной и промежуточной информации, характеризующей следующие факторы:
• вид представления отдельных реквизитов;
• число знаков, которые выделяются для записи реквизитов исходя из их максимальной значимости;
• вид реквизита в зависимости от его роли в процессе решения задачи;
• источник возникновения реквизита.
Вторым этапом является экономико-математическое описание задачи и выбор метода ее решения. Экономико-математическое описание задачи позволяет сделать задачу однозначной в понимании разработчика программы. В процессе ее подготовки пользователь может применять различные разделы математики. Для формализованного описания постановок экономических задач используют следующие классы моделей:
1) аналитические – вычислительные;
2) матричные – балансовые;
3) графические, частным видом которых являются сетевые.
Путем выбора класса модели можно не только облегчить и ускорить процесс решения задачи, но и повысить точность получаемых результатов.
При выборе метода решения задач необходимо, чтобы выбранный метод:
1) гарантировал необходимую точность получаемых результатов и отсутствие свойства вырождения (бесконечного зацикливания);
2) позволял применять готовые стандартные программы для решения задачи или ее отдельных фрагментов;
3) ориентировался на минимальный объем исходной информации;
4) обеспечивал наиболее быстрое получение искомых результатов.
Третьим этапом является алгоритмизация решения задачи, т. е. разработка оригинального или адаптация уже известного алгоритма.
Алгоритмизация представляет собой сложный творческий процесс, основанный на фундаментальных понятиях математики и программирования.
Процесс алгоритмизации решения задачи чаще всего реализуется по следующей схеме:
1) выделение автономных этапов процесса решения задачи;
2) формализованное описание содержания работ, выполняемых на каждом выделенном этапе;
3) проверка правильности использования выбранного алгоритма на различных примерах решения задачи.
8.10. Прикладное программное обеспечение
Прикладное программное обеспечение (ППО) – это совокупность программных продуктов, которые представляют интерес для пользователей и предназначены для решения повседневных задач обработки информации.
Пакет прикладных программ (ППП) является комплексом программ, ориентированных на решение некоторого класса задач.
Все ППО подразделяют на средства проектирования и средства использования.
Средства проектирования включают в себя ППО, которые предназначены для создания информационных систем и применяются на рабочих местах специалистов различных профилей:
1) СУБД – применяются для создания, сопровождения и использования баз данных;
2) системы автоматизированного проектирования (САПР) – позволяют решать задачи черчения и конструирования различных механизмов с помощью ПК;
3) системы электронного документооборота – предназначены для обеспечения безбумажного обращения документов на предприятиях;
4) информационные хранилища (банки данных, банки знаний) – обеспечивают хранение больших объемов накопленной информации;
5) географические информационные системы – используются для моделирования процессов развития и управления разными природными ресурсами, геологической разведкой и т. д.
Средства использования представляют собой ППО для обработки различного рода информации:
1) текстовые процессоры и текстовые редакторы – ввод, редактирование и подготовка к печати любых документов;
2) табличные процессоры – создание электронных таблиц и выполнение действий над данными, содержащимися в этих таблицах;
3) графические процессоры – создание и редактирование графических объектов, мультфильмов и другой анимации на экране компьютера;
4) интегрированные ППП – создание единой в своей основе деловой среды;
5) ППП методов анализа – решение задач анализа в определенной области;
6) телекоммуникационные и сетевые программы – обслуживание глобальных и локальных сетей, программы для электронной почты;
7) совокупность экономических ППП – использование специалистами, работающими в экономической сфере;
8) обучающие и тестирующие программы – получение новых знаний, тестирование по различным дисциплинам и т. д.;
9) мультимедийные пакеты программ – создание, редактирование и прослушивание музыки, просмотр и обработка видео, вспомогательные программы (кодеки), игры;
10) совокупность прикладных программ – запись и диагностика CD-R/RW и DVD-R/RW дисков.
8.11. Технология системного проектирования программных средств
Потребность создания систем автоматизированной обработки информации обусловила концепцию баз данных как единого, централизованного хранилища всей информации, необходимой для решения задач управления. Концепция баз данных теоретически корректна. Однако в реальности она приводит к значительному проигрышу во времени, которое требуется на поиск и выборку из базы данных информации, необходимой для решения той или иной конкретной задачи. В настоящее время концепция баз данных предусматривает разумный компромисс между сокращением до минимума необходимого дублирования информации и эффективностью процесса выборки и обновления данных. В действительности обеспечение такого решения имеет место только тогда, когда системный анализ всего комплекса задач, подлежащих автоматизации, уже находится на этапе описания системы. В этом случае имеются в виду ее цели и функции, состав и специфика информационных потоков, информационного состава задач и даже отдельных программных модулей. Основой системного подхода являются положения общей теории систем. Он наиболее эффективен при решении сложных задач анализа и синтеза, требующих одновременного использования нескольких научных дисциплин.
Еще одним важным фактором, который обусловливает необходимость системного подхода (начиная с этапа формулирования требования и постановки задач), является то, что на этот этап приходится до 80 % всех затрат на разработку ППО. При этом он имеет особое значение в обеспечении соответствия результатов разработки потребностям конечных пользователей.
Появление потребности системного подхода к разработке программных средств решения задач при автоматизации систем организационно-экономического управления привело к необходимости дифференциации специалистов-разработчиков. Данный факт послужил проявлению в выделении в их составе системных аналитиков, системотехников, прикладных и системных программистов.
Системный аналитик формулирует общие формальные требования к программному обеспечению системы. Обязанности специалиста-системотехника заключаются в преобразовании общих формальных требований в детальные спецификации на отдельные программы, участии в разработке логической структуры базы данных.
Обязанности прикладного программиста состоят в совершенствовании спецификации в логическую структуру программных модулей, а затем в программный код.
Системный программист должен обеспечивать взаимодействие программных модулей с программной средой, в рамках которой предстоит работать прикладным программам.
Еще одной чертой системной разработки проектов прикладных программ является их ориентация на использование интегрированных и распределенных баз данных. В данном случае в качестве инструментальных средств разработки компонентов программного обеспечения вместе с языками программирования стали применяться языковые средства СУБД.
