Процесс - проектирование - программа
Cтраница 1
Процесс проектирования программ итеративен. Это значит, что при разработке программы мы периодически повторяем весь процесс, по мере того как растет понимание требований, Проект нацелен на решение задачи, но нюансы, возникающие в ходе поиска оптимального решения, воздействуют на сам проект. Невозможно разработать серьезный крупный проект идя по прямой от начала до конца. Вместо этого на отдельных этапах приходится возвращаться к началу, постоянно совершенствуя интерфейсы и процедуры выполнения отдельных объектов. [1]
Процесс проектирования программ имеет иерархическую структуру. Важно заметить, что проектирование подразумевает детализацию, но детализация не включает проекта. [2]
В процессе проектирования программы изменяются объекты тестирования от первичных целей и алгоритмов до эксплуатируемого комплекса программ. С этих позиций тестирования наиболее характерными объектами являются [38]: требования и спецификации; программные модули; группы программ, решающие законченные функциональные задачи. [3]
Устройство этих команд в процессе проектирования программы, находится в ведении компоненты УПРАВЛЕНИЯ. [4]
Изменяемые и постоянные данные являются категориями, используемыми для разделения списков параметров с целью управления процессом проектирования программ и создания удобочитаемого текста. [5]
 |
Пример заполнения IPO-диаграммы. [6] |
РО-диаграмм проекта и увязки их друг с другом. Поэтому процесс проектирования программ сильно затягивается, зато процесс кодирования, отладки и выпуска документации осуществляется почти на автомате и может проводиться менее квалифицированным персоналом. [7]
Структурные программы в отличие от обычных имеют простую древовидную архитектуру, легко читаются и модифицируются. Это достигается отчасти и тем, что на этапе проектирования созданы некоторые искусственные трудности - запрещено использовать оператор go to, конструирование программ разрешено проводить только с использованием допустимых структур некоторого языка. Эти трудности удлиняют процесс проектирования программы, что приводит к ее дополнительной проработке. [8]
Одной из центральных проблем является проблема математического доказательства правильности программ. Решение этой проблемы приводит к двум важным результатам: 1) позволяет контролировать творческую деятельность - неотъемлемый компонент процесса проектирования программного обеспечения и 2) делает возможным применение математического аппарата доказательства правильности к уже созданным программам, как работающим, так и нуждающимся в отладке. Так как отладка - это сложный и дорогостоящий процесс, ее упрощение ведет к повышению и надежности, и производительности. Введение дополнительного контроля процесса проектирования программ позволяет уделять больше внимания вопросам эффективности программного обеспечения и создает благоприятные возможности для разработки программных проектов, учитывающих условия реализации. [9]
Все сколько-нибудь большие программы, написанные на языке Паскаль, страдают одним общим недостатком - отсутствием ясной модульной структуры. Например, обычно транслятор с некоторого языка программирования разделяют на фазы лексического, синтаксического и семантического анализа ( разбора) и фазу генерации объектного кода. В трансляторах с языка Паскаль ( написанных, как правило, на языке Паскаль) такое разделение на фазы оказывается весьма условным и осуществляется фактически лишь средствами комментариев. Поэтому с точки зрения практики пакеты, имеющиеся в языке Ада, представляют собой, быть может, наиболее существенное усовершенствование языка Паскаль, поскольку они позволяют осуществлять более эффективное использование компонентов программ. Обычно спецификаций пакета и соответствующее тело пакета подвергаются раздельной трансляции в процессе проектирования программы и в процессе ( более длительном) реализации программы. Таким образом, язык Ада поддерживает естественным образом подход сверху вниз к разработке программ. [10]
На русском языке выпущен ряд книг по данной тематике, однако основной акцент в них делается, как правило, на качественные аспекты проблемы. Предлагаемая книга отличается от ранее опубликованных в первую очередь тем, что главное внимание в ней уделяется не изложению общих идей и принципов структурного программирования, а построению формального аппарата, позволяющего создавать программы, правильность которых может быть доказана еще до их включения в библиотеку программ системы. Модификацию этих программ могут легко осуществить даже лица, не участвовавшие в их создании. С этой целью вводится промежуточный этап разработки программного обеспечения - этап проектирования, реализуемый на уровне специального языка проектирования программ PDL. Этот язык позволяет наглядно описывать структуру программы и выполнять формальное доказательство ее правильности. В книге подробно рассматривается процесс проектирования программ, особое внимание уделяется их верификации. [11]
Правильность программы определяется как соответствие между программой и ее заданной функцией. Для сведения задачи доказательства правильности определенной составной программы к задаче доказательства правильности определенных элементарных составляющих программ привлекают алгебраические понятия. Верификация правильности программ без циклов осуществляется с помощью анализа соответствующих Е - схем. Лемма о переходе от итеративных программ к рекурсивным позволяет свести задачу верификации циклических программ к задаче верификации эквивалентных программ без циклов. В теореме правильности обобщены требования к верификации, соответствующие ациклическим и циклическим элементарным программам. Для доказательства правильности программ используются трассировочные таблицы и разделяющиеся условные правила. Теоретико-функциональный подход к верификации иллюстрируется несколькими примерами. Еще один способ доказательства правильности циклических программ основан на использовании инвариантов цикла. Инварианты применяются также в качестве вспомогательного средства документирования программ. Для определения инвариантов дана общая процедура, основанная на теореме об инварианте. Наконец, с целью углубления в процесс проектирования программ приводится метод вывода правильных программ, использующий функциональные уравнения элементарных программ, для которых существуют формальные решения. [12]
Страницы: 1