Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Технология разработки программного обеспечения: Учебное пособие

Голосов: 6

В пособии кратко изложены основные теоретические положения предмета, даны рекомендации по выполнению лабораторных работ. В нем представлены требования к выполнению курсового проекта, даются указания по структуре и содержанию пояснительной записки, приводятся рекомендации по выполнению и оформлению отдельных частей курсового проекта. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальности 220400, при изучении дисциплины "Технология разработки программного обеспечения".

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
           6.1 Назначение программного средства
       6.2 Условия выполнения программного средства
       6.3 Эксплуатация программного средства
       6.4 Сообщения пользователю
       7 Заключение
       8 Список использованной литературы
       9 Приложения

       В пояснительной записке должна содержаться следующая информа-
ция.
        Аннотация. В аннотации указывается тема работы, ее основное назна-
чение, функции, выполняемые программным средством (ПС), объем поясни-
тельной записки, перечень графической части работы, перечень приложений
и др. (Приложение Д).
        Введение. Во введении      кратко описывается состояние вопроса,
формулируются цель и задачи проекта, а также актуальность и обоснован-
ность его решения.
        Общие сведения о ПС. В этом разделе описывается назначение ПС, т.е.
какую задачу оно решает и где может найти применение. Указывается пол-
ное наименование ПС с расшифровкой слов, которые представлены аббре-
виатурой. Указывается условное обозначение ПС, которое дали ему авторы
разработки, например пакет прикладных программ (ППП) «OMEGA» или
программный комплекс (ПК) «НАДЕЖДА» и др. Представляются авторы
разработки: Фамилия, имя, отчество, основное место учебы (учеба и работа),
а также та часть работы, которая выполнялась в данном курсом проекте.
        Далее необходимо сформулировать техническое задание, на данную
работу состоящее из нескольких разделов.
        Основание для разработки. В этом разделе должны быть указаны до-
кументы, на основании которых ведется разработка, организация, утвердив-
шая этот документ, дата утверждения, наименование или условное обозначе-
ние темы разработки.
        Назначение разработки. Здесь должно быть указано функциональное
и эксплутационное назначение ПС.
        Требования к ПС. В этом разделе должна содержаться следующая
информация:
        -   требования к функциональным характеристикам (состав выпол-
няемых функций, организация входных и выходных данных и т.п.);
        -   требования к структуре ПС (возможность модернизации, увели-
чению функциональных возможностей);
        -   требования к надежности (надежное функционирование, кон-
троль входной и выходной информации и т.п.);
        -   условия эксплуатации (температура, влажность, количество и
квалификация персонала);
        -   требования к составу и параметрам технических средств (состав
технических средств с указанием их технических характеристик);
                                                                        41


       -   требования к информационной и программной совместимости
(требования к информационном структурам, языкам программирования);
       -   требования к транспортировке и хранению;
       -   специальные требования.
       Требования к программной документации. Указываются стандарты,
на основании которых должна выполняться документация на разрабатывае-
мое ПС и состав документации.
       Требования к эргономике и технической эстетике. Формулируются
требования к организации пользовательского интерфейса. Общий дизайн ПС.
Представление выходной информации (иллюстрации, графическое представ-
ление информации, анимация и т.д.).
       Стадии и этапы разработки. Указываются сроки разработки, т. е.
временной период, в течение которого данная работа должна быть выполне-
на. А также, на какие этапы данная работа разбита (Приложение Е).
       Порядок контроля и приемки. Поясняются общие требования к атте-
стации, данной работы.
       В техническом задании допускается включать приложения. Допуска-
ется уточнять содержание разделов, вводить новые разделы или объединять
отдельные из них.
       В пояснительной записке должна быть представлена следующая ин-
формация.
       Декомпозиция поставленной задачи. Поставленная задача разбивается
на ряд подзадач, которые необходимо решить при решении общей целевой
задачи.
       Общая архитектура ПС. После разбиения задачи на подзадачи, кото-
рые могут быть реализованы в виде отдельных модулей, процедур, функций,
необходимо разработать архитектуру ПС с описанием взаимодействия от-
дельных элементов ПС. А также показать, как обрабатывается и преобразует-
ся информация при переходе от одного модуля к другому. Описание должно
иллюстрироваться схемами.
       Реализация функционального назначения ПС. Поскольку разные
функции ПС реализованы отдельными структурными единицами, необходи-
мо описать, какая информация необходима для выполнения конкретной
функции и какие результаты получаются в результате ее выполнения. В опи-
сании необходимо привести функциональную схему работы ПС.
       Разработка алгоритма решения задачи. На основе анализа всех
функций, которые должно выполнять проектируемое ПС, необходимо разра-
ботать и описать алгоритм решения задачи. В зависимости от выполнения
или невыполнения тех или иных условий показать порядок и последователь-
ность решения задачи. Логическую структуру ПС показать на укрупненной
схеме алгоритма.
       Детальная разработка алгоритмов отдельных подзадач. В этом раз-
деле должна быть представлена логическая структура модулей и процедур,
составляющих данный ПК. Для каждой программной единицы необходимо
представить входные данные, функции, которые выполняются и результаты
42


работы модуля. Для модулей, которые имеют сложную логическую струк-
туру, описание может быть иллюстрировано схемой алгоритма.
        Структурная организация данных. В этом разделе нужно представить
данные используемые в ПС (файлы, массивы, и т.д.) их структуру, типы и т.д.
Если данные имеют сложную структуру, то описание необходимо пояснять
графическими схемами.
        Разработка интерфейса ПС. В этом разделе необходимо описать
структуру разработанного интерфейса. Обосновать его эргономичность.
        Описание структуры выходной информации. Здесь необходимо опи-
сать, какую информацию можно получить в результате эксплуатации ПС.
        Разделы пояснительной записки могут сопровождаться схемами, для
повышения наглядности процесса проектирования ПС (см. Приложение Ж).
        В разделе «Руководство системного программиста» нужно предста-
вить информацию, необходимую для того, чтобы системный программист
мог быстро и правильно установить ПС, проверить его и убедиться в том, что
ПС находится в рабочем состоянии.
        Общие сведения о программе. Здесь дается краткая информация о ПС,
его назначении, основные функции, которое оно выполняет, применение ПС.
        Структура программы. Указывается из скольких программных еди-
ниц и файлов состоит ПС, т.е. описывается полная комплектность с ссылкой
на пункт 3.2 раздела 2.5.
        Установка программы. Описываются все действия, необходимые для
установки ПС на ПЭВМ. Также объем, занимаемый ПС на жестком магнит-
ном диске, минимальный объем оперативной памяти, необходимый для экс-
плуатации ПС. Технические характеристики оборудования, необходимого
для работы ПС.
        Проверка программы. После, того как ПС установлено, необходимо
убедиться, что оно установлено верно, т. е. установлены все программные
компоненты путем инсталляции или простым копированием, ПС находится в
рабочем состоянии и может выполнять свое функциональное назначение.
        Сообщения системному программисту. В процессе инсталляции или
работы ПС возможны сообщения системному программисту для пояснения
или подтверждения правильности его действий.
        В разделе «Руководство программиста» нужно представить информа-
цию необходимую для того, чтобы программист мог разобраться в структуре
и логике ПС, с организацией входных и выходных данных для внесения из-
менений, расширения функциональных возможностей и исправления ошибок.
        Назначение и условия применения ПС. Поясняется основное функцио-
нальное назначение ПС и возможность его применения. Минимальный со-
став технических средств с указанием их технических характеристик для
нормальной эксплуатации ПС.
        Характеристика ПС. Дается краткая характеристика ПС: режимы ра-
боты, необходимый объем памяти для эксплуатации, средства контроля и др.
        Работа с ПС. Здесь поясняется обращение к программе, способы пе-
редачи управления, вызов программы и др.
                                                                        43


      Входные и выходные данные. В этом разделе описывается организация
входных и выходных данных.
      Сообщения программисту. Если в ПС при проектировании преду-
смотрена возможность расширения или изменения некоторых функций они
должны быть описаны для программиста, который будет заниматься сопро-
вождением ПС.
      В разделе «Руководство пользователя» нужно представить информа-
цию необходимою для эксплуатации ПС. Должна быть описана последова-
тельность выполнения работы, средства защиты, разработанные в данном ПС,
реакцию ПС на неверные действия пользователя.
      Назначение ПС. В этом разделе дается краткое описание основного
назначения ПС.
      Условия выполнения программы. Описываются условия, при которых
данное ПС может нормально функционировать (минимальный или макси-
мальный состав аппаратуры и ПС).
      Выполнение ПС. Описываются все действия пользователя для выпол-
нения ПС своего функционального назначения, т.е. как работать с ПС.
      Сообщения пользователю. При эксплуатации программного средства,
могут быть предусмотрены различные сообщения, которые поясняют дейст-
вия пользователя, предотвращают ошибки и дают возможность исправить
допущенные ошибки.
      Заключение. В заключении приводятся основные выводы и перспек-
тивы дальнейшего развития представленного ПС.
      В разделе «Список использованных источников» дается перечень всей
литературы, которая была использована при разработке ПС и оформлении
документации на него. Список использованных источников формируется в
том порядке, в котором были ссылки на использованную литературу, с ука-
занием издательства, года издания и количества листов в книге согласно
СТП101-00 (Приложение З).
      В «Приложении» должен быть текст ПС, контрольные и тестовые
примеры, результаты работы ПС, также могут быть документы, на основании
которых ведется разработка.

     2.6 Задания для курсового проектирования

     2.6.1 Задачи вычислительного типа

       Задание: разработать пакет прикладных программ (ППП) по заданной
теме, реализовать указанное преподавателем количество методов, с возмож-
ностью подключения еще нескольких методов. Оценить точность каждого
метода. Провести полное тестирование. Привести контрольные примеры.
Оформить удобный пользовательский интерфейс (окна, возможность удале-
ния, корректировки, добавления информации, проверка на допустимость
входных данных, выходные формы, помощь и др.).

44


Вариант №1
Разработать ППП «Интерполирование функции» различными методами:
      1) по формуле Лагранжа;
      2) по формуле Эйткена;
      3) по формуле Ньютона;
      4) по формуле Стирлинга;
      5) по формуле Бесселя;
      6) обратное интерполирование.


Вариант № 2
Разработать ППП «Решение системы линейных уравнений» различными
методами:
      1) по формуле Крамера;
      2) методом Жордана-Гаусса;
      3) методом Гаусса;
      4) методом простой итерации;
      5) методом Зейделя.

Вариант №3
Разработать ППП «Решение обыкновенных дифференциальных уравнений»
различными способами:
      1) методом Зейделя;
      2) методом Эйлера-Коши;
      3) методом Рунге-Кутта;
      4) методом Адамса;
      5) методом Милна.

Вариант № 4
Разработать ППП «Численное интегрирование» различными методами:
      1) по формуле Ньютона-Котеса;
      2) по формуле трапеций;
      3) по формуле Симпсона;
      4) по формуле Гаусса;
      5) по формуле Чебышева.

Вариант № 5
Разработать ППП «Решение нелинейных алгебраических уравнений»
различными методами:
      1) методом половинного деления;
      2) методом хорд;
      3) методом касательных (Ньютона);
      4) методом итераций;
      5) комбинированный метод хорд и касательных;
      6) методом Горнера (уточнение корней).
                                                                  45


Вариант № 6
 Разработать ППП «Численное дифференцирование» различными методами:
       1) на основе интерполяционной формулы Лагранжа;
       2) на основе интерполяционной формулы Ньютона;
       3) по безразностным формулам численного дифференцирования.

Вариант № 7
Разработать ППП «Решение системы нелинейных уравнений» различными
способами:
      1) методом Ньютона;
      2) методом релаксации;
      3) методом Пикара;
      4) методом Зейделя;
      5) методом Якоби;
      6) методом Ньютона с параметром.

Вариант №8
Разработать ППП «Методы обработки экспериментальных         данных»
следующими методами:
      1. методом средних;
      2. методом наименьших квадратов.
       Для следующих функций:
      1) степенной функции;
      2) показательной функции;
      3) логарифмической функции;
      4) гиперболы;
      5) дробно-рациональной функции.

      Оценить значимость полученных уравнений по критерию Фишера.

Вариант № 9
Разработать ППП «Краевые задачи для решения            обыкновенных
дифференциальных уравнений» следующими методами:
      1) метод конечных разностей;
      2) метод прогонки;
      3) метод коллокации;
      4) метод наименьших квадратов;
      5) метод Галеркина.

Вариант № 10
Разработать ППП «Определение собственных значений и собственных
векторов матрицы» следующими способами:
      1) методом Крылова;
      2) методом Леверье-Фадеева;
46


      3)   методом Данилевского;
      4)   методом итераций.

Вариант № 11
Разработать ППП «Решение дифференциальных уравнений с частными
производными» различными методами:
       1) методом сеток;
       2) методом прямых;
       3) методом прогонки;
       4) методом Монте-Карло.
       ППП должен быть пригодным для уравнений гиперболического типа
(колебания струны), параболического типа (теплопроводности), эллиптиче-
ского типа (Лапласа, Пуассона).

Вариант № 12
Разработать ППП «Транспортная задача»
Определить оптимальный план перевозок однородного груза из N пунктов
отправления А1, А2, … Аn в М пунктов потребления В1, В2, … Вm.
       Дано: аj – запасы j пункта j=1-N
      bi - запасы i пункта i=1-M
     сi,j - стоимость перевозок с j пункта в i пункт потребления.
       Определить:
       1) Открытая или закрытая транспортная задача (ТЗ). Преобразовать ее
в закрытую.
                 N      M           N      M
            а)   ∑ aj > ∑ bi   б)   ∑ aj < ∑ bi
                 j =1   i =1        j =1   i =1
       2) Найти опорный план методами: северо-западного угла, минималь-
ного элемента, аппроксимации Фогеля.
       3) Найти оптимальный план методами: потенциалов, квадратов, раз-
решающих элементов, дифференциальных рент.
       4) Графически представить оптимальный план перевозок
       5) Сделать возможным использование других методов для нахожде-
ния опорного и оптимального планов перевозки.




                                                                        47


                              Вариант № 13
               «Построение оптимальной области конструктивных
                       параметров технического объекта»
      Имеются экспериментальные данные некоторых параметров для не-
скольких конструкций (5-8) технического объекта.

         Х1    О2         Х2 О2         Х3    О2         О1 О2
       1                   1             1                1
        .                  .              .                .
        .                  .              .                .
       10                 10            10          10

       О1,О2 – основные параметры;
       Х1,Х2,Х3 – вспомогательные параметры;
       Для каждого параметра и каждой конструкции вводятся два опти-
мальных значения верхнее и нижнее, т.е. получается Х1н=f(О2), Х1в=f(О2),
Х2н=f(О2), Х2в=f(О2), Х3н=f(О2), Х3в=f(О2) и по три дополнительных зна-
чения (на равных промежутках) Х1д1=f(О2), Х1д2=f(О2), Х1д3=f(О2),
Х2д1=f(О2), Х2д2=f(О2), Х2д3=(О2), Х3д1=(О2), Х3д2=(О2), Х3д3=(О2).
       Строятся оси координат О1 и О2, строятся графики зависимости
       О1= f(О2) для каждой конструкции.
       1. Получить график «Оптимальная область конструктивных парамет-
ров» следующим образом:
       На графике зависимости О1= f(О2) определить положение Х1н, Х1в,
Х2н, Х2в, Х3н, Х3в, затем инициализируется оптимальная область W по усло-
вию                       _      _
                          Хн <W<Хв
       2. Получить график «Анализ конструктивных параметров», определив
положение всех зависимостей
       Х1н=f(О2)      Х2н=f(О2)     Х3н=f(О2)
       Х1д1=f(О2) Х2д1=f(О2) Х3д1=f(О2)
       Х1д2=f(О2) Х2д2=f(О2) Х3д2=f(О2)
       Х1д3=f(О2) Х2д3=f(О2) Х3д3=f(О2)
       Х1в=f(О2) Х2в=f(О2)         Х3в=f(О2)

     2.6.2 Задачи по обработке и анализу информации

                                    Вариант 1
                  Тема: « Автоматизация работы организации по
                           трудоустройству населения»
       Разработать ПС «Рынок труда».
       ПС должно обрабатывать следующую информацию о безработных,
зарегистрированных на бирже труда: фамилия, имя, отчество, пол, дата рож-
дения, адрес, образование, учебное заведение, которое закончили, специаль-
ность, стаж работы, дополнительные возможности (владение иностранным
48


языком, знание компьютера и т.д.), причина безработицы (сокращение, пере-
езд, болезнь и т.д.).
       А также информацию о каждом предприятии, предоставляющем рабо-
ту: название предприятия, адрес, перечень специальностей, имеющих вакан-
сии. Для каждой специальности указаны критерии отбора: образование, стаж,
пол, возраст, умения и условия труда на предприятии: рабочий день, выход-
ные, отпуск, заработная плата, льготы и прочее.
       ПС должно осуществлять подбор для каждого обратившегося безра-
ботного наиболее подходящего варианта работы по сведениям в банке дан-
ных.
          Проводить анализ и прогнозирование ситуации на рынке труда:
       − выяснить тенденцию к росту или снижения количества безработ-
ных, темпы роста безработных. Построить прогноз на ближайший период о
количестве безработных при сохранении прежних темпов роста безработицы;
       − произвести группировку безработных по следующим критериям:
возраст, пол, образование, специальность, стаж и т.д. Выяснить наличие кор-
реляционной зависимости между этими показателями;
       − проанализировать причины безработицы. Определить ведущий
фактор безработицы. Представить графическую интерпретацию полученных
результатов.

                                  Вариант 2
             Тема : «Автоматизация работы транспортного агентства»

       Разработать ПС по автоматизации работы «Транспортного агентства».
       ПС должно обрабатывать следующую информацию: по каждому виду
транспорта (самолет, поезд, автобус, пароход и т.д.) содержать перечень
имеющихся рейсов. Для каждого рейса указывается: дата, время отправления
и прибытия, пункт назначения и расстояние до пункта назначения, количест-
во посадочных мест, количество проданных билетов, цена билета.
       Подбирать оптимальный вид транспорта до указанного пункта назна-
чения.
       Проводить анализ ситуации на рынке пассажирских перевозок :
       − выяснить зависимость между расстоянием до пункта назначения и
видом предпочитаемого транспорта;
       − определить динамику роста или снижения пассажирских перевозок;
       − выяснить зависимость между ценой на билет и количеством пасса-
жиров, воспользовавшихся данным видом транспорта;
       Сделать графическую интерпретацию полученных результатов.




                                                                         49


                                 Вариант 3
              Тема: «Автоматизация обработки информации по работе
                              туристической фирмы»
       Разработать ПС по автоматизации работы туристической фирмы
«Круиз».
       ПС должно иметь информацию об отдыхающих: фамилия, имя, отче-
ство, возраст, образование, социальное положение, доход, место (санаторий,
база отдыха, дом отдыха, дача и т. д.), время и продолжительность отдыха,
сумма затраченная на отдых.
       Проводить анализ ситуации на рынке отдыха:
       − выяснить места отдыха, предпочитаемые различными слоями насе-
ления;
       − определить корреляционную зависимость между доходом отды-
хающих и суммой, затраченной на отдых;
       − выяснить тенденцию к увеличению или уменьшению количества
отдыхающих в зависимости от сезона.
       Сделать графическую интерпретацию полученных результатов.


                                 Вариант 4
          Тема: «Автоматизация учета реализации книжной продукции»

       Разработать ПС по автоматизации работ фирмы «Чернокнижник», за-
нимающейся продажей книжной продукции.
       ПС должно обрабатывать информацию о книгах: форма продажи
(почта, магазин, подписка и т.д.) список имеющихся в наличии книг, сгруп-
пированных по тематике( техническая, специальная, художественная и т. д.).
При этом для каждой книги указывается: серия, код, название, автор, количе-
ство экземпляров в наличии, количество проданных экземпляров, цена за
единицу.
       Также ПС должно владеть информацией о заказчиках на книжную
продукцию: фамилия, имя, отчество, возраст, адрес, образование, доход, све-
дения об оплате.
       Осуществлять подбор для каждого заказчика литературы по заданной
тематике.
       Проводить анализ рынка торговли книгами:
       − выяснить предпочитаемые формы продажи для книг различной те-
матики. Общий доход от продажи книг. Книги, какой тематики пользуются
наибольшей популярностью и приносят максимальный доход;
       − определить корреляционную зависимость между доходом населе-
ния, образованностью и суммой, затраченной на покупку книг;
       − выяснить самый читающий слой населения. Выполнить графиче-
скую интерпретацию полученных результатов.


50



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика