Методы разработки алгоритмов

Структурное программирование - одна из популярных методик. Фундаментом структурного программирования является доказанная Бемом и Джекопини теорема о структурировании. Эта теорема устанавливает, что как бы сложна ни была задача, блок- соответствующего алгоритма всегда может быть представлена с использованием весьма ограниченного числа элементарных управляющих структур.

Главная идея доказательства этой теоремы состоит в преобразовании каждой части алгоритма в одну из трех основных структур или их комбинацию так, чтобы неструктурированная часть алгоритма уменьшилась. После достаточного числа таких преобразований оставшаяся неструктурированной часть либо исчезнет, либо станет ненужной. Доказывается, что в результате получится алгоритм, эквивалентный исходному и использующий лишь упомянутые управляющие структуры.
Цель структурного программирования - выбор структуры программы путем расчленения исходной задачи на подзадачи. Программы должны иметь простую структуру. Сложные, запутанные программы, как правило, являются неработоспособными, а их тестирование требует больших затрат.

Дальнейшим развитием, расширением структурного программирования является модульное программирование, идея которого состоит в том, что алгоритм может быть представлен в виде системы, совокупности отдельных модулей. Каждый модуль рассматривается как самостоятельная, относительно независимая программа, которая может содержать набор данных и функций, доступных только из этого модуля.

Модульное программирование позволяет значительно ускорить процесс засчет привлечения к работе нескольких специалистов сразу, доверив каждому разработку отдельного модуля. Кроме того, модульное программирование предполагает возможность использования заранее разработанных стандартных программ

Возможно, самым важным и наиболее широко применимым методом проектирования эффективных алгоритмов является метод, называемый методом декомпозиции (или метод "разделяй и властвуй", или метод разбиения). Этот метод предполагает такую декомпозицию (разбиение) задачи размера n на более мелкие задачи, что на основе решений этих более мелких задач можно легко получить решение исходной задачи.

Метод подъема. Его суть заключается в следующей процедуре. Алгоритм начинается с принятия начального предположения или построения начального решения задачи. Затем начинается (насколько возможно) быстрое движение «вверх» от начального условия по направлению к лучшим решениям. Когда алгоритм достигает точки, из которой больше не возможно двигаться «наверх», он останавливается.

 

25. Элементы информационных технологий. Общая характеристика.

Информацио́нные техноло́гии — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для создания, хранения, обработки, ограничения к передаче и получению информации

Базы данных.

Базы данных - основное средство накопления больших объемов информации. Это специальная форма представления и организации данных в ПК, допускающая поиск информации по запросам. Для организации баз данных используются специальные программы, которые называются системами управления базами данных. Информация в базах данных может быть организована несколькими способами. Наиболее простая и распространенная - реляционная или табличная форма.

Отличие баз данных на ПК от информационно- поисковых систем в Интернет состоит в следующем.Информационно- поисковые системы допускают только поиск информации. В базах данных можно выполнять не только поиск, но и обновление информации.

Элементы математической логики.Принципы поиска и обработки информации основываются на законах математической логики, т.к. компьютеры - это устройства, принципы работы которых базируются на элементарных законах двоичной логики.

Математическая логика - это математическая дисциплина, изучающая технику доказательств. Компьютеры требуют точности и строгости в определениях и описаниях, чем и отличаются от людей.Вычислительные операции и математические суждения всегда предполагают однозначную интерпретацию.Все сложные логические элементы и блоки вычислительных машин конструируются из простейших логических элементов с помощью логических операций «и», «или» и «не».

.Принципы логического вывода.Могут ли компьютеры думать? Да - если удастся создать такие диалоговые программы, которые смогут отвечать на вопросы так же, как и люди.Проблема создания искусственного интеллекта привела к огромному потоку исследований, в результате которых были созданы программы для ЭВМ имитирующие интеллектуальную деятельность людей - игру в шахматы решение задач и доказательство теорем.

 

 

26. Классификация программного обеспечения (ПО). Общая характеристика

классов ПО.

Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Программное обеспечение принято по назначению подразделять на системное, прикладное и инструментальное.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, направленное:
- на создание операционной среды функционирования других программ;
- обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;
- проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;
- выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты ориентированы в основном на квалифицированных пользователей – профессионалов в компьютерной области: системных программистов, администраторов сети, прикладных программистов, операторов. Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютеров, программ и данных.
Программные продукты данного класса носят общий характер применения независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологич­ности работы, удобству и эффективности использования.

Пакет прикладных программ – это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач опреде­ленного класса конкретной предметной области; служит про­граммным инструментарием решения функциональных задач и является самым многочисленным классом программных продуктов, выполняющих обработку информации различных предметных областей. Установка программных продуктов на компьютер выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, деятельность которых во многих случаях весьма далека от компьютерной области.

Инструментарий технологии программирования – совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов: Транслятор – это комплекс программ, обеспечивающих перевод программы, написанной на символическом языке, в совокупность машинных команд. В зависимости от функционального назначения транслятор может быть компилятором, интерпретатором, ассемблером или языковым процессором.
Компилятор – это транслятор, выполняющий перевод программы, написанной на алгоритмическом языке, в совокупность машинных команд без ее выполнения на компьютере.
Интерпретатор – транслятор, производящий перевод каждой конструкции алгоритмического языка в машинные команды и одновременное выполнение этих конструкций в компьютере.

Ассемблер – транслятор, переводит программы, записанные на машинно-ориентированном языке ассемблера в машинные коды.
Языковый процессор – это транслятор, объединяющий в себе функции компиляции, интерпретации и ассемблирования.
К категории инструментальных средств относятся не только трансляторы с языков высокого уровня, но и загрузчики, отладчики, иные системные программы.
Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования, отладки и тестирования программ. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.

 

27. Стандарты оформления ТНД: параметры страницы; композиция и

рубрикация ТНД.

 

Композиция ТНД включает: 1) титульный лист; 2) оглавление; 3) введение; 4) главы

основной части; 5) заключение; 6) библиографический список; 7) список сокращений;

8) приложения; 9) вспомогательные указатели.

Порядок следования элементов строго фиксирован. В документе может не быть

композиционных элементов 7—9.

2.2. Рубрикация и оглавление

1. Названия всех глав, разделов и подразделов нумеруются.

2. Различаются несколько ступеней деления нумерации:

1) глава — первая ступень деления;

2) раздел главы — вторая ступень деления;

3) пункт раздела — третья ступень деления.

Например:

3. В оглавление включаются все композиционные элементы документа, за

исключением титульного листа и самого оглавления.

4. В оглавлении отражается нумерация всех глав, разделов и пунктов основной части

документа.

5. Если в документе имеется четвертая ступень деления нумерации, она в оглавлении

как правило не отражается.

Параметры страницы.

Левое поле 30 мм, правое — 10 мм, верхнее и нижнее — 20 мм

 

 

28. Стандарты оформления ТНД: параметры абзаца основного и табличного

текста, текста сносок.

Параметры шрифта и абзаца.

Основной текст (введение, главы, заключение), текст библиографического списка,

списка сокращений, приложений и указателей: Times New Roman, кегль — 14, междустроч-

ный интервал — 1,5, абзацный отступ (красная строка) — 1,25 см, выравнивание — по

ширине, желательно проставление внутрисловных переносов.

Табличный текст: Times New Roman, кегль — 12, междустрочный интервал — 1.

Текст подстрочных ссылок и примечаний: Times New Roman, кегль — 12, между-

строчный интервал — 1, абзацный отступ (красная строка) — 1,25 см, выравнивание — по

ширине, желательно проставление внутрисловных переносов.

Текст заголовков: а) названия глав и разделов: Times New Roman, кегль — 14,

прописные буквы, междустрочный интервал — 1,5, выравнивание — по центру; б) названия

таблиц и рисунков: Times New Roman, кегль — 14, междустрочный интервал — 1,5, вырав-

нивание — по центру.

 

 

29. Стандарты оформления ТНД: сноски и библиографический аппарат.

 

С н о с к и

1. В сноске могут быть расположены:

а) пояснение к слову или фразе;

б) библиографическая ссылка.

2. Знак сноски ставится в тексте:

а) после слова, если содержимое сноски относится к слову;

б) в конце предложения перед точкой, если содержимое сноски относится ко

всему предложению.

2. 7. 2. Б и б л и о г р а ф и ч е с к и е с с ы л к и

1. Библиографические ссылки приводят в примечаниях (внутритекстовом,

подстрочном, затекстовом). Виды примечаний отличаются друг от друга местом

расположения на листе и в документе:

1) подстрочное — размещается в сноске внизу страницы;

2) затекстовое — размещается в концевой сноске, т. е. в сноске, расположенной в

конце статьи или раздела документа (используется в основном научных статьях и

монографиях);

3) внутритекстовое — включается в основной текст документа:

а) [14, с. 68] — если библиографический список в конце документа

пронумерован);

б) (Виноградов, 1961, с. 58) — если библиографический список в конце

документа не пронумерован.

При оформлении библиографических ссылок не допускается в рамках одной работы

использовать несколько видов примечаний.

2. Если в пределах одной страницы есть повторная ссылка на книгу, и она не отделена

от первой ссылки на эту же книгу какой-нибудь другой ссылкой, вместо полного описания

книги пишут: «Там же. — С. 59» — в подстрочной, или «(Там же, с. 59)» — во

внутритекстовой ссылке.2. 7. 3. П р а в и л а с о с т а в л е н и я б и б л и о г р а ф и ч е с к о г о о п и с а -

н и я к н и г и

Библиографическое описание книги состоит из множества областей, но для того,

чтобы правильно вписать книгу в список литературы, достаточно использовать следующие

области: 1) авторство; 2) название книги; 3) сведения об ответственности; 4) специальные

сведения об издании (если оно не первое); 5) сведения о месте и годе издания; 6) количество

страниц.

В библиографическом описании статьи добавляются сведения об авторе статьи и о

названии статьи. Области описания отделяются друг от друга знаками «.», «/», «//», «;» и «.

—». Библиографическое описание можно представить в виде последовательности областей

описания и специальных знаков.

1. Описание книги: Автор. Название книги / Сведения об ответственности. —

Издание. — Место и год издания. — Число страниц.

2. Описание статьи: Автор. Название статьи / Сведения об ответственности (по статье)

// Название книги или сборника / Сведения об ответственности (по книге или сборнику). —

Издание. — Место и год издания. — Страницы.

 

30. Стандарты оформления ТНД: представление табличного материала.

 

1. Непосредственно над таблицей пишут ее название, состоящее из слова «Таблица»,

ее порядкового номера, записанного арабскими цифрами, и краткой точной фразы,

отражающей ее содержание (например, «Таблица 4. Статистические характеристики клас-

сов»). Чтобы связать содержание таблицы с текстом, над нею в тексте в круглых скобках

пишут фразу: «см. таблицу N» (N — номер таблицы в тексте). После таблицы пишут фразу

«Из таблицы видно, что…», или аналогичную ей. В любом случае содержимое таблицы

следует прокомментировать.

2. При переносе таблицы на следующую страницу следует повторить заголовки ее

граф (названия столбцов), а над ней поместить слова «Продолжение таблицы N».

Допускается не повторять заголовки граф, если они слишком громоздки. В этом случае

столбцы нумеруют и на новой странице повторяют их нумерацию. Если на новой странице

таблица оканчивается, над ней следует поместить фразу: «Окончание таблицы N».

3. Как правило, название таблицы выравнивают по правому краю.