Информационные модели.

Информационные модели во многих случаях опираются на математические модели, так как при решении задач математическая модель исследуемого объекта, процесса или явления неизбежно преобразуется в информационную для ее реализации на компьютере.

Основные понятия информационной модели:

- информационный объект – описание реального объекта, процесса или явления в виде совокупностей его характеристик (информационных элементов);

- реквизиты – характеристики (или информационные элементы) реального объекта;

- тип (или класс) – совокупность объектов определенной структуры (реквизитного состава);

- экземпляр – информационный объект с конкретными характеристиками;

- ключ (ключевой реквизит) – идентификационный номер экземпляра.

Информационная модель – связанная совокупность информационных объектов, описывающих информационные процессы в исследуемой области. Информационные модели подразделяются на:

- универсальные модели, предназначенные для использования в различных предметных областях (базы данных, системы управления базами данных, автоматизированные системы управления, базы знаний, экспертные системы);

- специализированные модели предназначены для описания конкретных систем.

В отличие от многих инженерных дисциплин, при проектировании программного обеспечения (ПО) не существует методов прогнозирования результата и нет регламентированных моделей. Тем не менее программное обеспечение со временем становится все более объемное, и универсальное.

Рассмотрим основные модели разработки программного обеспечения:

Метод «водопада»:

При данной модели каждый этап проекта завершается до начала следующего и не осуществляется возврата к предыдущему этапу.

Данный метод может быть проверен только на стадии тестирования, поэтому при возникновении ошибок на любой из стадий придется начинать сначала, и повторять все стадии.

Поэтому метод «водопада» был улучшен введением временных прототипов:

Данная модель позволяет проверять только некоторые части общего программного обеспечения (в основном это интерфейс) до прохождения всех стадий модели.

Третья наиболее поздняя спиральная модель:

В данной модели жизненный цикл ПО не заканчивается (как в предыдущих двух), а продолжается его модернизация, на что и указывает спираль. Анализ рисков состоит в определении затрат, в случае ошибок, допущенных на первом этапе. Для снижения рисков могут дополнительно создаваться дополнительные временные прототипы. По данной модели на сегодняшний день разрабатывается большая часть программного обеспечения.

Основы алгоритмизации. Понятие алгоритма и его свойства.

Понятие алгоритма, являющееся фундаментальным в математике и информатике, возникло в средние века задолго по появления средств вычислительной техники. Первоначально под алгоритмом понимали способ выполнения арифметических действий над десятичными числами. В дальнейшем это понятие стали использовать для обозначения любой последовательности действий, приводящей к решению поставленной задачи.

Алгоритм– описанная на некотором языке точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи.

Любой алгоритм существует не сам по себе, а предназначен для определенного исполнителя. Совокупность команд, которые умеет выполнять исполнитель, называется системой команд исполнителя. Объекты, над которыми исполнитель может совершать действия, образуют среду исполнителя.

Алгоритм характеризуется следующими свойствами: дискретностью, массовостью, определенностью, результативностью, формальностью.

Дискретность(разрывность) – свойство алгоритма, характеризующее его структуру: каждый алгоритм состоит из отдельных законченных действий.

Массовость– применимость алгоритма ко всем задачам рассматриваемого типа, при любых исходных данных.

Определенность(детерминированность, точность) – свойство алгоритма, указывающее на то, что каждый шаг алгоритма должен быть строго определен и не допускать различных толкований; также строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов.

Результативность– свойство, состоящее в том, что любой алгоритм должен завершаться за конечное число шагов.

Формальность– это свойство указывает на то, что любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алгоритма, действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполняет инструкции.