Технология программирования информационных систем

Глава 1. Технология программирования 4

Глава 2. Основы проектирования информационных систем 70

Глава 3. Обучающие и тестирующие системы 180

Введение

Современная экономика немыслима без информации. Тысячи предприятий, миллионы налогоплательщиков, триллионы рублей, биржевые котировки, реестры акционеров – все эти информационные потоки необходимо оценить, обработать, сделать необходимые выводы, принять правильное решение.

Активная информатизация общества, автоматизация технологических процессов, широкое использование вычислительной техники, средств связи и телекоммуникаций ставит перед современным менеджером, инженером и служащим целый комплекс взаимосвязанных задач по повышению эффективности бизнес-процессов принятия и выполнения решений.

В области разработки информационных технологий и программных систем групповое проектное обучение основывается на методологии «Программная инженерия», получившей бурное развитие как в России, так и за рубежом. С позиций программной инженерии процесс создания программной системы состоит из следующих основных этапов: маркетинг и определение целевого продукта; анализ предметной области и разработка требований; проектирование; разработка; тестирование; документирование; комплексные испытания; сопровождение.

В данном пособии рассматриваются вопросы проектирования и создания программных комплексов и создания электронных образовательных ресурсов, как средства подготовки специалистов среды наукоемкого бизнеса.

Источник

Лекция 7. Системы и технологии программирования. Языки программирования высокого уровня

Существенная часть программного обеспечения компьютера относится к инструментальным системам или системам программирования, которые предназначены для создания программных продуктов и включают все средства, необходимые для производства программ и формирования их в машинном коде.

1. Процесс создания компьютерной программы

Компьютерные программы необходимы для решения сложных задач, требующих привлечения компьютерной техники, за счет использования которой существенно экономится рабочее время и повышается производительность труда. Последовательность программного решения задачи складывается из следующих основных этапов.

1. Постановка задачи. Результат этапа чаще всего выражается в подготовке технического задания или разработке проекта, в рамках которого формулируется задача.
2. Построение модели. Существование модели упрощает процесс построения алгоритма, необходимого для решения сложных задачи.
3. Построение алгоритма как последовательности процедур, направленных на решения задачи и соединенных между собой логическими связями.
4. Разработка программы с целью подключения компьютера к решению поставленной задачи. Результатом этапа является представление алгоритма на языке программирования (создание текста программы).
5. Трансляция программы или перевод разработанного текста на машинный язык с помощью специальной программы-транслятора.
6. Запуск и отладка программы с целью выявления и устранения ошибок, допущенных на предыдущих этапах.
7. Передача программы заказчику заканчивается установкой созданной программы на аппаратные средства и обучением специалистов.

В процессе поэтапного решения задачи разработанный алгоритм программы последовательно формируется на различных языках (рис. 7.1). Результатом последовательного преобразования является программа в машинном двоичном коде, предназначенная для загрузки в компьютер. алгоритм текст программы естественный язык язык программирования исполняемая программа машинный язык Рис. 7.1. Процесс создания программы Промежуточным этапом в преобразовании выступает язык программирования, который обеспечивает наименее затратный и наиболее эффективный путь к созданию компьютерной программы.

2. Языки программирования

Языки программирования – искусственные языки, созданные для описания алгоритмов обработки данных. В отличие от человеческого языкам программирования свойственна строгость синтаксических и семантических правил, иначе говоря, способы соединения слов в словосочетания и принципы обозначения единиц и знаков подчиняются установленным для каждого языка правилам. Многообразие существующих языков программирования классифицируется по различным признакам, распространенный способ классификации приведен на рис. 7.2.

Языки программирования

Машинно—независимые(языки высокого уровня)Машинные (набор команд конкретного процессора) Машинно—ориентированные (автокоды, ассемблеры) Машинно—зависимыеПроцедурно-ориентированныеФортран, Кобол, Бейсик, Паскаль, СиПроблемно-ориентированные (узкоспециали-зированные)Объектно-ориентированныеJava, Си++,Скрипт-языки (Интернет)html,php,xmlТРАНСЛЯТОРЫ Рис. 7.2. Классификация языков программирования Классификацияпо уровнюхарактеризует степень близости языка программирования и машинного языка. При этом за начало отсчета принимается близкий к двоичному коду машинный язык, уровень которого равен нулю, язык человека рассматривается как язык наивысшего уровня. На основе уровневой классификации большинство современных языков попадает в категорию языков высокого уровня или машинно-независимых языков. Языки высокого уровня отличаются универсальностью по отношению к аппаратной части и возможностью автоматического перевода программного текста в машинный код с помощью программы-компилятора. Классификация по группам отражает деление языков программирования на основе уровня, специфики, сложности решаемой задачи. Каждая группа содержит перечень языков, объединенных некоторыми признаками. В классификации по группам выделяются следующие категории языков программирования.

1. Процедурно-ориентированные языкивысокого уровня включают компилируемые языки различных областей применения, наиболее отдаленные от машинного кода, например:

• Fortran – первый компилируемый язык, созданный в конце 50-х годов;
• Cobol – язык начала 60-х годов для решения задач в экономике;
• Basic – универсальный удобный для обучения язык 60-х;
• Pascal – разработан в 70-х годах, один из наиболее известных языков общего назначения.

1. Объектно-ориентированные языки программированияоснованы на упрощенном идеализированном понимании предметов, модели которых представляются в форме объекта – экземпляра, при этом однотипные объекты объединяются в классы или типы. Объектно-ориентированное программирование (ООП) использует в своей основе определенные концепции 11 , которые выражаются в следующем:

• любая система состоит из объектов;
• объекты некоторым образом взаимодействуют между собой;
• каждый объект характеризуется своим состоянием и поведением;
• состояние объекта задаётся значением полей данных;
• поведение объекта задаётся методами.

К основным понятиям ООП относятся также следующие принципы. Инкапсуляция – это принцип, согласно которому класс объектов рассматривается только как совокупность свойств и методов данного класса, что позволяет устраниться от внутреннего устройства объекта и упростить его описание. Наследование – возможность порождения одного класса объектов из другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка и добавлением при необходимости новых свойств и методов. Полиморфизмом – это перенесение методов класса-предка на классы-потомки таким образом, что общие характеристики метода для представляемых классов остаются неизменными, при этом конкретная реализация метода имеет свои особенности для каждого класса, в котором находится объект. На основе объектно-ориентированного подхода разработан ряд современных языков программирования, в том числе:

• С++ – компилируемый язык программирования общего назначения, поддерживающий объектно-ориентированный подход;
• Java(Джава)– объектно-ориентированный язык программирования, созданный в 1995 году и предназначенный для использования на компьютерах любой архитектуры;
• С# (Си Шарп)– объектно-ориентированный язык программирования, разработанный в 1998-2001 годах как язык поддержки приложений платформы Microsoft.

1. Языки программирования для Интернетаотносятся кскриптовым языкам12,которые разрабатываются для записи «сценариев» или последовательности событий. Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются.

К универсальным скриптовым языкам относятся, например:

• Perl – язык программирования общего назначения, который используется для выполнения широкого спектра задач, включая системное администрирование, веб-разработку, сетевое программирование, игры, разработку графических пользовательских интерфейсов 13 ;
• PHP – язык программирования, применяемый для разработки веб-приложений и являющийся одним из лидеров среди языков программирования для создания динамических веб-сайтов 14 .

Источник

Тема 1. Технология программирования (основные понятия и подходы)

Данная дисциплина является одной из важнейших составляющих частей учебного процесса, играющей важную роль в подготовке высококвалифицированных специалистов по информационным системам. Она является инженерной дисциплиной, входящей в обязательный набор знаний и умений всякого инженера, причастного к созданию и эксплуатации программного обеспечения компьютеров и относится к блоку специальных дисциплин. Технология программирования имеет четко выделенный объект изучения – процессы разработки и сопровождения программного обеспечения. Цель дисциплины — формирование у студентов представления о программировании как о процессе формализации требований заказчика (пользователя) в виде внешнего проекта, создания необходимых структур данных, кодирования программ, их тестирования и отладке, а также формализованного документирования результатов проектирования. Основными задачами данной дисциплины являются: изучение основных принципов постановки и решения задач на ЭВМ; формирование у студентов способности формализации конкретной экономической ситуации, умения выбрать адекватные методы решения; использование усвоенных технологий при компьютерном моделировании экономических ситуаций, разработке различных сценарных подходов при выборе экономически обоснованных решений; получение знаний о способах записи и программировании рекурсивных алгоритмов; изучение основных видов и способов реализации списков; знакомство с возможность реализации программ на языке высокого уровня; получение представления об основных структурах программирования: итерации, ветвлении, повторения; практическое изучение базовых технологий разработки программных средств; приобретение навыков критического анализа и сравнения различных технологий, моделей, методов и парадигм программирования; приобретение навыков коллективного обсуждения сложных методологических вопросов. В результате изучения дисциплины специалист должен: иметь целостное представление об информационных системах и технологиях, способах и средствах обмена информацией; знать: теоретические основы и современные информационные технологии анализа, проектирования и разработки программного обеспечения; о проблемах и направлениях развития технологии программирования; об основных методах и средствах автоматизации проектирования и основных характеристиках современных CASE-средств и других программных средств коллективной разработки программного обеспечения; знать о стандартах, поддерживающих создание мобильных прикладных программ в информационных системах. уметь: использовать современные принципы моделирования процессов и структур данных для построения моделей в предметной области; проектировать и разрабатывать различные виды программного обеспечения на основе стандартных подходов (процедурного, объектно-ориентированного, компонентного); приобрести навыки: применения технологических подходов для анализа, проектирования, разработки и применения программных и программно-аппаратных систем; владеть, иметь опыт: выбора, проектирования, реализации, оценки качества и анализа эффективности программного обеспечения для решения задач в различных предметных областях;

Источник