1) Програма. Комп’ютерна програма. Програма, як система.

Програма – це опис обчислень. Обчислення – це дії (послідовність дій), здійснення яких доручається деякому виконавцеві. Виконавці можуть бути різними, але кожний із них неодмінно має розуміти програму. В основу опису зазначених дій покладено поняття алгоритму [47]. Мета обчислень – дістати результат. Основними об’єктами обчислень, а також результатом є значення.

Якщо виконавець програми – комп’ютер (ЕОМ), то вона називається комп’ютерною. Комп’ютер – це „рутинний” пристрій тому дуже важливо, щоб комп’ютерна програма містила точні вказівки стосовно того, які виконувати обчислення і як виконувати. Ці вказівки складають так званий алгоритм – послідовність виконання дій при рішенні задачі. Алгоритм повинен мати наступні властивості [47]:

• кінцевість – повинен закінчуватися після виконання кінцевої кількості дій;

• визначеність – кожна дія повинна біти точно визначена;

• ввід – повинен мати деяку кількість вхідних значень;

• вивід – повинен мати деяку кількість вихідних значень;

• ефективність – всі дії повинні бути простими, так що їх можна виконати за кінцевий термін за допомогою олівця і паперу.

Комп’ютерну програму можна розглядати як систему, якщо вона має такі властивості: цілісність і членованість, наявність зв’язків, наявність організації, наявність інтегральної характеристики.

2) Програмне забезпечення. Життєвий цикл.

До першого типу належать будь які комп’ютерні програми, що їх користувач комп’ютера встановив із тих чи інших міркувань. До другого типу належать комп’ютерні програми-продукти (продукція).

Вказана множина комп’ютерних програм перебуваючи у комп’ютері називається програмним забезпеченням (software) і являє собою одну з двох найважливіших частин комп’ютерної системи. Друга – це апаратне забезпечення (hardware), що є власне комп’ютером. Нині починає виокремлюватись і третя частина - знання (knowware).

Стандарт ISO/IEC визначає програмне забезпечення (software) як всю сукупність або частину програм, процедур, правил і пов’язаної з ним документації інформаційної обчислювальної системи.

Життєвий цикл програмного забезпечення – це розгорнута в часі послідовність фаз (стадій), в яких реалізуються програмні процеси [61].

У результаті виконання програмних процесів відповідних фаз життєвого циклу створюються продукти фаз. Продуктом однієї з фаз (кодування та тестування) є програма. Створення продуктів у рамках життєвого циклу відбувається завдяки використанню ресурсів. Зазвичай розглядають три складові життєвого циклу програмного забезпечення – програмні процесі, продукти фаз та ресурси. Кожній фазі життєвого циклу відповідають свої конкретні складові.

3) Інженерія програмного забезпечення, загальні положення.

Інженерія програмного забезпечення – це сфера (галузь), яка забезпечує системне застосування належних методів і засобів для створення і супроводження складних програмних продуктів, що відповідають технічним, економічним, правовим і соціальним вимогам

Методи інженерії програмного забезпечення – це наукові та інженерні методи розв’язування проблем і задач. Засоби – це ресурси, які забезпечують застосування зазначених методів.

4) Мови програмування. Класифікація, загальні положення.

Мова програмування – це знакова система, застосовувана для опису обчислень, що виконуються комп’ютером. Процес опису називається програмуванням, а опис – програмою.

Розрізняють такі типи мов програмування: машинні, асемблерні, макромови, мови високого рівня, мови дуже високого рівня, спеціальні мови.

Асемблерна мова – це знакова система, яка дуже близька до машинної мови, проте обидві частини машинної команди в асемблерній мові подаються мнемонічними позначеннями, тому речення цієї мови не можуть безпосередньо виконуватись процесором [8]. Тексти асемблерної мови мають бути перетворені на тексти машинною мовою. Процес перетворення виконується за допомогою спеціальної програми – асемблеру – і називається асемблеруванням.

Макромова – це знакова система, речення якої шляхом заміни перетворюються на речення іншої мови, зокрема й машинної

Мова високого рівня (Higch level Language) – це знакова система, речення якої дуже близькі до природної мови, звичайно англійської. Речення мови, перш ніж їх виконуватиме процесор, мають зазнати перетворення в машинну мову [23,35]. Прикладом мов високого рівня є мови програмування C, Pascal, С++, С#.

Процес перетворення речень мови високого рівня в речення машинної мови – трансляція (translation) може відбуватися за допомогою інтерпретації або компіляції.

Мова дуже високого рівня (Very light level language) – це знакова система, речення якої дають змогу стисло описувати складні дії. Для перетворення речень використовуються зазвичай засоби інтерпретувального, інтерактивного (діалогового) типу. Оскільки виконання програм цією мовою неефективне, то вона не придатна для реалізації програм, а використовується лише при їх розробці, здебільшого для створення прототипів програм.

Спеціальна мова – це знакова система, зорієнтована на запис обчислень виконуваних спеціальними процесорами. Наприклад, мови маніпулювання значеннями, розташовані в реляційних базах даних. Програми, які написано цими мовами виконуються машинами баз даних - апаратно або програмно реалізованими засобами.

5)Проектування програм, загальні положення. Розробка програмних специфікацій.

Розробка власне програм складається з кількох програмних процесів життєвого циклу. Серед них найдорожчим і найменш формалізованим є проектування, що базується на розробці програмних специфікацій.

У проектуванні розрізнятимемо три складові, як складові відповідної фази життєвого циклу:

1. ресурс - метод розробки та мова подання програмних специфікацій;

2. продукт – програмна специфікація;

3. процес – реалізація проектування.

Сутність проектування полягає в переході від вихідної спеціфікації - формулювання задачі до програмної специфікації - програми шляхом реалізації процесу проектування за допомогою вибраного методу та мови (рис. 3.1.).

6) Мови програмних специфікацій.

Для записування специфікацій можуть використовуватись різні мови. Ми рекомендуємо використовувати:

• підмножини природної мови, які називають псевдокодами;

• графічні форми, які називаються блок-схемами.

У псевдокоді для подання дій використовуються слова (дієслова), змішані зі словами природної мови. Зазвичай для подання дій у псевдокодах використовуються такі слова:

• ПРИСВОЇТИ, УСТАНОВИТИ, ОБЧИСЛИТИ, УВЕСТИ і т.д. – для перетворювальних дій;

• ЯКЩО-ТО-ІНАКШЕ, ЯКЩО–ТО – для управляючої дії чергування;

• ПОВТОРЮВАТИ – для управляючої дії повторення.

Управляюча дія поєднання не має спеціального слова і подається низкою речень, що йдуть одне за одним і описують відповідні дії.

Зазвичай специфікація у псевдокоді записується між словами ПОЧАТОК і КІНЕЦЬ. Слова, що описують дію, деталізовувану на наступному кроці, на даному кроці підкреслюються.