Общие принципы разработки программных средств

Введение

Важной и неотъемлемой частью компьютера являются программные средства. Именно с помощью них и осуществляется вся работа с компьютером, выполнение на нем нужных задач. Разрабатываются самые различные программы, что существенно упрощает работу и жизнь многих людей. Функционирование современных компьютеров невозможно без установки необходимых программных средств.

Выбранная тема очень актуальна в нынешнее время, так как происходит всё более глобальная компьютеризация общества. Разрабатываются и совершенствуются программные средства.

В работе будут рассмотрены следующие вопросы: особенности современных программных средств; основные подходы к организации процесса создания и использования ПС; особенности разработки программных средств; критерии качества ПС; стадии и фазы жизненного цикла ПС.

В практической части курсовой работы решена задача – подведение итогов о результатах расчета стоимости по полученному заказу за октябрь 2006  года  фирмы ООО «Стройдизайн» по каждому виду работ, которая решена с использованием MS Excel.

Курсовая работа выполнена и оформлена с использованием ПК с техническими характеристиками:

Процессор: AMD Turion 64 MT-32, оперативно запоминающее устройство (ОЗУ) объемом 384 Г, жесткий диск объемом 80 Г, видеочип: SiS M760.

Программные средства:

Операционная система Microsoft Windows XP Professional версия 2002 Service Pack 2, пакет офисных приложений Microsoft Office 2007: MS Word, MS Excel, MS Power Point.

«Общие принципы разработки программных средств»

Теоретическая часть

Вариант 32.

Введение

Объектом изучения в данной работе являются принципы разработки программных средств. Предметом изучения в данной работе является разработка программных средств.

Классификация программных средств

Программные средства – программа или логически связанная совокупность программ, находящаяся на машинных носителях данных и снабженная документацией, которая обеспечивает работу компьютеров и сетей.

Среди программных средств можно выделить три класса: системное программное обеспечение; инструментарий технологии программирования; прикладное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение подразделяется на базовое и сервисное. Базовое программное обеспечение делится на: базовые системы ввода-вывода (BIOS); операционные системы; операционные оболочки.

Инструментарий технологий программирования представляет собой совокупность программных систем, обеспечивающих процесс разработки программного обеспечения. Инструментальное ПО предназначено для разработки программ.

Прикладное программное обеспечение – ПО, предназначенное для эффективной разработки и выполнения конкретных комплексов задач пользователя. Основную часть прикладного ПО составляют  пакеты прикладных программ (ППП).¹

Специфика разработки программных средств

Разработка программных средств имеет ряд специфических особенностей. Создание каждого нового программного средства включает в себя большую творческую работу, так как постановка задачи имеет неформальный характер.

На каждом этапе разработки создателю необходимо сделать выбор и принять какое-то решение. Поэтому разработка ПС не может быть выполнена строго по определенному шаблону .Тем самым эта разработка ближе к процессу проектирования каких-либо сложных устройств, но никак не к их массовому производству.

Разработка программных средств требует учета особенностей структуры экономических систем. Прежде всего — это сложность организационного взаимодействия, которая вызывает необходимость создания многоуровневых иерархических систем со сложными информационными связями прямого и обратного направления. В основу новой информационной технологии закладывается широкое применение компьютеров и формирование на их базе вычислительных сетей.²

Разработчик должен учитывать, в каких целях будет использоваться программное средство, и сделать его наиболее понятным для пользователя.          

Следует отметить также особенность продукта разработки. Он представляет собой некоторую совокупность текстов. Смысл этих текстов выражается процессами обработки данных и действиями пользователей, запускающих эти процессы.

Разработка ПС имеет и другую специфическую особенность: программное средство  при своей эксплуатации не расходуется и не расходует используемых ресурсов.

Период разработки и эксплуатации программного средства

Под периодом разработки и эксплуатации понимают жизненный цикл ПС. Жизненный цикл охватывает довольно сложный процесс создания и использования ПС. Этот процесс может быть организован по-разному для разных классов ПС и в зависимости от  особенностей разработки.

Различают следующие стадии жизненного цикла программного средства: разработку программного средства, производство программных изделий (ПИ) и эксплуатацию программного средства (приложение 1).

Стадия разработки программного средства состоит из этапа его внешнего описания, этапа конструирования программного средства, этапа кодирования (программирование в узком смысле) программного средства и этапа аттестации программного средства. Всем этим этапам сопутствуют процессы документирования и управление разработкой программного средства. Этапы конструирования и кодирования часто перекрываются, иногда довольно сильно. Это означает, что кодирование некоторых частей программного средства может быть начато до завершения этапа конструирования.

Внешнее описание программного средства является описанием его поведения с точки зрения внешнего по отношению к нему наблюдателю с фиксацией требований относительно его качества. Внешнее описание программного средства начинается с определения требований к программному средству со стороны пользователей (заказчика).

Конструирование программного средства охватывает процессы: разработку архитектуры программного средства, разработку структур программ программного средства и их детальную спецификацию, кодирование, создание текстов программ на языках программирования, их отладку с тестированием программного средства.

На этапе аттестации программного средства производится оценка качества программного средства, после успешного завершения которого, разработка программного средства считается законченной.

Программное изделие - экземпляр или копия, снятая с разработанного программного средства. Изготовление программного изделия - это процесс генерации или воспроизведения (снятия копии) программ и программных документов программного средства с целью их поставки пользователю для применения по назначению.

Производство программного изделия - это совокупность работ по обеспечению изготовления требуемого количества программных изделий в установленные сроки. Стадия производства программного средства в жизненном цикле программного средства является не существенной, так как представляет рутинную работу, которая может быть выполнена автоматически и без ошибок. Этим она принципиально отличается от стадии производства различной техники.

Стадия эксплуатации программного средства охватывает процессы хранения, внедрения и сопровождения программного средства, а также транспортировки и применения  программного изделия по своему назначению. Она состоит из двух параллельно проходящих фаз: фазы применения программного средства и фазы сопровождения программного средства.

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

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

Понятие качества ПС

Каждое ПС должно выполнять определенные функции, т.е. делать то, что задумано.

Хорошее ПС должно обладать еще целым рядом свойств, позволяющим успешно его использовать в течении длительного периода, т.е. обладать определенным качеством.

Качество ПС - Совокупность свойств программного средства, которые обусловливают его пригодность удовлетворять заданные или подразумеваемые потребности в соответствии с его назначением.³

Но это не значит, что ПС должны в высшей мере обладать этими свойствами. 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 этого программного средства по другим его свойствам

Качество ПС является удовлетворительным, когда оно обладает указанными свойствами в такой степени, чтобы гарантировать успешное его использование.

Совокупность свойств ПС, которая образует удовлетворительное для пользователя качество ПС, зависит от условий и характера эксплуатации этого ПС,  т.е. от позиции, с которой должно рассматриваться качество этого ПС.

Поэтому при описании качества ПС, прежде всего, должны  быть фиксированы критерии отбора требуемых свойств ПС.

В настоящее время критериями качества ПС принято считать:

- функциональность,

- надежность,

- легкость применения,

- эффективность,

- сопровождаемость, 

- мобильность.

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

Надежность - это характеристика ПС отвечать и полагаться заданным стандартам.

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.

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

Сопровождаемость - это характеристики ПС, которые позволяют сократить усилия по внесению изменений для устранения в нем ошибок.

Мобильность - это способность ПС быть перенесенным из одной среды (окружения) в другую, в частности, с одного компьютера на другой.

Функциональность и надежность являются обязательными критериями качества ПС, причем обеспечение надежности будет красной нитью проходить по всем этапам и процессам разработки ПС.

Остальные критерии используются в зависимости от потребностей пользователей в соответствии с требованиями к ПС.

Общие принципы обеспечения надежности ПС

Общие принципы обеспечения надежности являются основным мотивом разработки программного средства. Они задают 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» является не допустить ошибки в программном средстве. Этот подход связан с технологией программирования. И хотя гарантировать отсутствие ошибок в программном средстве невозможно, в рамках этого подхода можно достигнуть приемлемого уровня надежности программного средства.

Остальные три подхода связаны с организацией самих программ. Они учитывают возможность ошибки в программах.

Самообнаружение ошибки в программе означает, что программа содержит средства обнаружения отказа в процессе ее выполнения.

Самоисправление ошибки в программе означает не только обнаружение отказа в процессе ее выполнения, но и исправление последствий этого отказа, для чего в программе должны иметься соответствующие средства.

Обеспечение устойчивости программы к ошибкам означает, что в программе содержатся средства, позволяющие локализовать область влияния отказа программы, либо уменьшить его неприятные последствия, а иногда предотвратить катастрофические последствия отказа.

Однако эти подходы используются весьма редко. Связано это с тем, что многие простые методы, используемые в технике, неприменимы в программировании.

Методы борьбы со сложностью и контроль принимаемых решений

Известны два общих метода борьбы со сложностью систем:

- обеспечение независимости компонент системы;

- использование в системах иерархических структур.

Обеспечение независимости компонент системы означает разбиение системы на такие части, между которыми должно остаться по возможности меньше связей. Одним из воплощений этого метода является модульное программирование.

 Использование иерархических структур позволяет локализовать связи между компонентами, принадлежащими смежным уровням иерархии. Этот метод означает разбиение большой системы на подсистемы, образующие малую систему.                                              

Обязательным шагом в каждом этапе разработки программного средства должна быть проверка правильности принятых решений. Это позволит обнаруживать и исправлять ошибки на самой ранней стадии.

С учетом специфики разработки программного средства необходимо применять везде, где это возможно:

- смежный контроль;

- сочетание как статических, так и динамических методов контроля.

Смежный контроль означает проверку полученного документа лицами, не участвующими в его разработке. Такой контроль позволяет обеспечивать однозначность интерпретации полученного документа.

Сочетание статических и динамических методов контроля означает, что нужно не только контролировать документ как таковой, но и проверять, какой процесс обработки данных он описывает. Это отражает одну из специфических особенностей программного средства (статическая форма, динамическое содержание).

Заключение

По итогам изучения темы «Общие принципы разработки программных средств» можно выделить следующее: для того чтобы программное средство нормально функционировало и удовлетворяло потребности пользователя необходимо, чтобы оно было качественным и обладало целым рядом свойств. Также основным мотивом разработки программного средства является обеспечение надежности. И конечно обязательным шагом в процессе разработки программного средства должна быть проверка правильности принятых решений.  

Принципы разработки программных средств будут изменяться и совершенствоваться с каждым днем, так как технический прогресс не стоит на месте. С помощью программных средств решается всё больше задач разного типа. Разрабатываются узко профильные программные средства и средства общего пользования.

Из всего этого следует, что разработка программных средств занимает важное место в технической сфере.

Сегодня российская отрасль разработки программных средств занимает очень скромное место в отечественной экономике (0,15% ВВП).  Но инициатива поддержки российской индустрии разработки ПС уже в настоящий момент находится в стадии развертывания.⁴

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы

Бесплатная оценка