Основные принципы разработки ПС

Введение

             Ежедневно увеличиваются потребности в качественном программном обеспечении, что стимулирует разработку все новых и новых программных средств. Индустрия разработки этих средств уверенно становится одной из наиболее развитых. Потребность в разработке программных средств намного опережает имеющиеся предложения,и это характерно для всего компьютерного рынка. Конкурентоспособность множества предприятий напрямую зависит от внедрения новейших программных средств и информационных технологий. Время активной жизни большинства программных средств общего назначения не более 2-5 лет, а операционные системы и оболочки обновляются  каждые 2-3 года.

           В  теоретической части данной курсовой работы описаны общие принципы разработки программных средств в информатике,в  практической  же части  закреплены    уже имеющиеся знания  решением  экономической задачи  при помощи использования   Microsoft  Excel – программы для работы  с электронными таблицами.

Краткие характеристики ПК (ноутбук Acer Aspire 4736ZG) и программного обеспечения, использованных для выполнения и оформления курсовой работы:

• Процессор: INTEL PENTIUM Т4500 (2.3GHz,800MHzFSB)
• Жесткий диск: HDD 250Gb
• Видеокарта: NVDIA GeForce G105M

Программные средства: операционная система Windows ХР , пакет прикладных программ – MS Office 2007 из него использованы для выполнения курсовой работы: текстовый процессор MS Word 2007  табличный процессор MS Excel2007).

 

1.1 Пользователь и разработчик

В отношениях разработчика с пользователем, главным является максимальный учет того, что далеко не всегда пользователь является профессионалом в области программирования. Из это  следует,что разработчик должен учесть следующее:

-пользователь,не должен  попадать в тупиковые ситуации, ни по каким объективным причинам,

-пользователь должен  работать с программой комфортно,  полагаясь на подсказки в необходимый  момент,

-пользователь должен  быть по возможности отстранен  от лишней рутинной работы (автоматическое  копирование)

Данные факторы и многочисленные другие, делающие программный продукт  эффективным с точки зрения пользователя, должны учитываться при разработке программного средства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Разработка программных средств и принципы проектирования

Основными принципами проектирования программных средств применительно к процессам принятия и синтеза решений являются:

-в основе построения пакетов программ лежит принцип конструктивной независимости, который предполагает разработку универсальной структуры пакета и некоторых его элементов;

-важнейшим принципом построения является модульность программных объектов,данный принцип означает дискретность структуры пакета и унификацию программных средств в целях формирования различных вычислительных схем, предназначенных для решения задач синтеза и выбора решений.

-унификация программных средств проявляется в том, что каждая программная единица (т.е модуль) предназначена для выполнения определенных функций и взаимодействует с данными некоторым стандартным способом. В этом заключается очередной технологический принцип построения системы — принцип стандартизации взаимодействия программ с данными, который предполагает использование единых методики и механизма подключения программных средств к данным.

-принцип машинной независимости пакетов программ предусматривает возможность эксплуатации разработанного программного и информационного обеспечения при смене типов и поколений вычислительной техники.

Для успешной реализации этого  принципа необходимо прежде всего выбрать  универсальный алгоритмический  язык. В качестве такого языка может  быть выбран Си++ в силу его широкой  распространенности на современных  персональных ЭВМ.

Принцип максимальной независимости  от операционных систем непосредственно  связан с принципом машинной независимости  и преемственности систем.

Необходимое условие жизнеспособности программного обеспечения — соблюдение принципа расширяемости, согласно которому пакеты программ являются открытыми  системами,допускающими их непрерывное  пополнение новыми программными средствами. Реализация этого принципа возможна лишь при соблюдении принципа модульности  структуры пакета программ.

При разработке программного обеспечения для решения сложных  задач принятия, планирования и синтеза  решений, требующих активного вмешательства  или непосредственного участия  человека в процессе решения, особенно важно следовать принципу коммуникабельности, который предполагает простоту общения  пользователя с пакетом и предусматривает  работу в интерактивном режиме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Жизненный цикл программного средства

Жизненный цикл программного средства –это весь период его разработки и эксплуатации, от момента возникновения замысла до прекращения всех видов его использования. Жизненный цикл охватывает довольно сложный процесс создания и использования программного средства. Этот процесс может быть организован по-разному для разных классов данных средств.

В настоящее время можно  выделить 5 основных подходов к организации  процесса создания и использования.

Водопадный  подход, при котором разработка программного средства состоит из цепочки этапов, каждом из которых создаются документы, используемые на последующем этапе, а в исходном документе фиксируются требования к программному средству. В конце этой цепочки создаются программы, включаемые в данное средство.

Исследовательское программирование,предполагает быструю реализацию рабочих версий программ программного средства, выполняющих лишь в первом приближении требуемые функции. После экспериментального применения реализованных программ производится их модификация, цель которой сделать их более полезными для пользователей. Данный процесс повторяется до тех пор, пока программное средство не будет достаточно приемлемо для пользователей. Обычно тот подход применяется для разработки таких программных средств, для которых пользователи не могут точно сформулировать требования.

Прототипирование моделирует начальную фазу исследовательского программирования вплоть до создания рабочих версий программ, предназначенных для проведения экспериментов с целью установить требования к программным средствам. В дальнейшем должна последовать разработка программного средства по установленным требованиям в рамках какого-либо другого подхода (например, водопадного).

Формальные  преобразования- подход включает разработку формальных спецификаций программных средств и превращение их в программы путем корректных преобразований. На этом подходе базируется компьютерная технология (CASE-технология) разработки ПС.

Сборочное программирование предполагает, что программное средство конструируется из компонент, которые уже существуют. Должно быть некоторое хранилище (библиотека) таких компонент, каждая из которых может многократно использоваться в разных программных средствах. Такие компоненты называются повторно используемыми (reusable). Процесс разработки при данном подходе состоит более из сборки программ из компонент, чем из их программирования .

Стадии и фазы жизненного цикла:

1. Стадия разработки состоит из этапа его внешнего описания, этапа конструирования программного средства, этапа кодирования (программирование в узком смысле) и этапа аттестации программного средства. Всем этим этапам сопутствуют процессы документирования и управления (management) программного средства.
2. Программное изделие (ПИ) -экземпляр или копия разработанного программного средства.
3. Изготовление ПИ - это процесс генерации и/или воспроизведения (снятия копии) программ и программных документов программного средства с целью их поставки пользователю для применения по назначению.
4. Производство ПИ - это совокупность работ по обеспечению изготовления требуемого количества ПИ в установленные сроки . Стадия производства ПИ в жизненном цикле ПС является, по существу, вырожденной (не существенной), так как представляет рутинную работу, которая может быть выполнена автоматически и без ошибок.
5. Стадия эксплуатации программного средства охватывает процессы хранения, внедрения и сопровождения программного средсва, а также транспортировки и применения ПИ по своему назначению. Она состоит из двух параллельно проходящих фаз: фазы применения программного средства и фазы сопровождения программного средства.

Применение (operation)-это использование программного средства для решения практических задач на компьютере путем выполнения ее программ.

Сопровождение (maintenance)- это процесс сбора информации о качестве программного средства в эксплуатации, устранения обнаруженных в нем ошибок, его доработки и модификации, а также извещения пользователей о внесенных в него изменениях.

 

1.4. Виды поддержки и стадии этапа проектирования

Методическая поддержка  включает в себя комплекс стандартов, инструкций и методик, определяющих правила создания программ и конкретизирующих языки проектирования, правила использования  символов, структурного построения и  другие методические основы процесса создания программ.

Технологическая поддержка  является детализацией документов методической поддержки, регламентирующей конкретную технологию обеспечения жизненно цикла программ. Эти документы определяют допустимую трудоёмкость и длительность каждого этапа и обеспечивают нужное качество при допустимых затратах ресурсов.

Инструментальная поддержка состоит из программного средства и средств вычислительной техники, обеспечивающих автоматизацию создания программного средства и определяющих её программную и аппаратную оснащённость.

Процесс разработки  делится на стадии: техническое проектирование и рабочее проектирование.

Первая стадия включает этапы: структурное проектирование, подготовка технических средств, разработка программ.

Вторая стадия включает этапы: завершение разработки программ, отладка  программ в статике, комплексная  динамическая отладка программ, выпуск машинных носителей, испытания программного средства.

Все виды работ и задач, выполняемых на этих этапах, сгруппированы  для оценки трудоёмкости разработки программного средства в 5 групп: анализ разработки, проектирование, программирование, тестирование, внедрение.

1.5. Понятие качества программного средства

Любое программное средство должно выполнять определенные функции, и делать то, что задумано, причем хорошее программное средство должно обладать еще целым рядом свойств, позволяющим успешно его использовать в течении длительного периода (обладать определенным качеством). Качество программного средства - это совокупность его черт и характеристик, которые влияют на его способность удовлетворять заданные потребности пользователей. Но это не означает, что разные программные средства должны обладать одной и той же совокупностью таких свойств в их высшей возможной степени. Этому препятствует тот факт, что повышение качества программного средства по одному из таких свойств часто может быть достигнуто лишь ценой изменения стоимости, сроков завершения разработки и снижения качества по другим его свойствам. Качество является удовлетворительным, когда программное средство обладает указанными свойствами в такой степени, чтобы гарантировать успешное его использование.

Удовлетворительное для пользователя качество программного средства, зависит от условий и характера эксплуатации этого программного средства, т.е. от позиции, с которой должно рассматриваться качество этого программного средства. Поэтому при описании качества должны быть прежде всего фиксированы критерии отбора требуемых свойств программного средства. Сейчас критериями качества принято считать:

1) функциональность - это  способность ПС выполнять набор  функций, удовлетворяющих заданным  или подразумеваемым потребностям  пользователей. Набор указанных  функций определяется во внешнем  описании ПС.

2) надежность – это  способность ПС безотказно выполнять  определенные функции при заданных  условиях в течение заданного  периода времени с достаточно  большой вероятностью.

3) легкость применения - это  характеристики ПС, которые позволяют  минимизировать усилия пользователя  по подготовке исходных данных, применению ПС и оценке полученных  результатов, а также вызывать  положительные эмоции определенного  или подразумеваемого пользователя.

4) эффективность - это  отношение уровня услуг, предоставляемых  ПС пользователю при заданных  условиях, к объему используемых  ресурсов.

5) сопровождаемость - это  характеристики ПС, которые позволяют  минимизировать усилия по внесению  изменений для устранения в  нем ошибок и по его модификации  в соответствии с изменяющимися  потребностями пользователей. 

6) мобильность - это способность  ПС быть перенесенным из одной  среды (окружения) в другую, в  частности, с одной ЭВМ на  другую.

Функциональность и надежность-это обязательные критериями качества программного средства.

 

 

 

 

 

 

 

1.6. Основной мотив разработки программных средств

Общие принципы обеспечения  надежности программного средства являются основным мотивом разработки, задающим специфическую окраску всем технологическим процессам разработки программного средства. В технике известны четыре подхода обеспечению надежности: предупреждение ошибок, самообнаружение ошибок, самоисправление ошибок, обеспечение устойчивости к ошибкам.

Целью подхода предупреждения ошибок - не допустить ошибок в программном средстве. Проведенное рассмотрение природы ошибок при разработке позволяет для достижения этой цели сконцентрировать внимание на следующих вопросах:  борьбе со сложностью, обеспечении точности перевода,  преодоления барьера между пользователем и разработчиком, обеспечения контроля принимаемых решений.