Информационные технологии в науке, образовании и инженерной практике - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

алгоритмов и программ, многократно тиражируемых для различных разработок, координации работ
большого коллектива разработчиков, стандартизации алгоритмов и программ.
Автоматизированное проектирование алгоритмов и программ может основываться на различных
подходах, среди которых наиболее распространены:
• структурное проектирование программных продуктов;
• информационное моделирование предметной области и связанных с ней приложений;
• объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.
В основе
структурного проектирования
лежит последовательная декомпозиция, целенаправленное
структурирование на отдельные составляющие. Методы структурного проектирования представляют
собой комплекс технических и организационных принципов
системного проектирования
.
Типичными методами структурного проектирования являются:
нисходящее проектирование, кодирование и тестирование программ;
модульное программирование;
структурное проектирование (программирование) и др.
В зависимости от объекта структурирования различают:
• функционально-ориентированные методы – последовательное разложение задачи или целостной
проблемы на отдельные, достаточно простые составляющие, обладающие функциональной
определённостью;
• методы структурирования данных.
Для функционально-ориентированных методов в первую очередь учитываются заданные функции
обработки данных, в соответствии с которыми определяется состав и логика работы (алгоритмы)
отдельных компонентов программного продукта. С изменением содержания функций обработки, их
состава, соответствующего им информационного входа и выхода требуется перепроектирование
программного продукта. Основной упор в структурном подходе делается на моделирование процессов
обработки данных.
Для методов структурирования данных осуществляется анализ, структурирование и создание
моделей данных, применительно к которым устанавливается необходимый состав функций и процедур
обработки. Программные продукты тесно связаны со структурой обрабатываемых данных, изменение
которой отражается на логике обработки (алгоритмах) и обязательно требует перепроектирования
программного продукта.
В основе
информационного моделирования предметной области
лежит положение об
определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Подход появился в условиях
развития программных средств организации хранения и обработки данных – СУБД.
Первоначально строятся информационные модели различных уровней представления:
• информационно-логическая модель, не зависящая от средств программной реализации хранения
и обработки данных, отражающая интегрированные структуры данных предметной области;
• даталогические модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных.
Даталогические модели имеют логический и физический уровни представления.
Физический
уровень
соответствует организации хранения данных в памяти компьютера.
Логический уровень
данных применительно к СУБД реализован в виде:
• концептуальной модели базы данных – интегрированные структуры данных под управлением
СУБД;
• внешних моделей данных – подмножество структур данных для реализации приложений.
Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается
взаимосвязь функций обработки, уточняется состав входной и выходной информаций, логика
преобразования входных структур данных в выходные. Алгоритм обработки данных можно
представить как совокупность процедур преобразований структур данных в соответствии с внешними
моделями данных.
Выбор средств реализации базы данных определяет вид даталогических моделей и, следовательно,
алгоритмы преобразования данных.
В большинстве случаев используется реляционное представление данных базы данных и
соответствующие реляционные языки для программирования (манипулирования) обработки данных
СУБД и реализации алгоритмов обработки. Данный подход использован во многих CASE-технологиях.
Объектно-ориентированный подход
к проектированию программных продуктов основан на:
1) выделении классов объектов;
2) установлении характерных
свойств
объектов и
методов
их обработки;
3) создании иерархии
классов
, наследовании свойств объектов и методов их обработки.
Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к
определённому классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для

Страницы