Инструментарий технологии программирования

Инструментарий видов технологий программирования обычно связывается с парадигмами программирования, то есть некоторыми общепринятыми подходами к созданию программных средств.

В настоящее время приняты три парадигмы:

• Логического программирования;

• Функционального программирования;

• Объектно-ориентированного программирования (ООП).

Для логического программирования наиболее общепринятым является язык Prolog и его модификации, для функционального – Lisp и его модификации, а для объектно-ориентированного программирования – C++, Visual Basic, Object Pascal, ADA и др.

Основные элементы ООП были рассмотрены ранее в разделе классификации методов разработки ПО.

Логическое и функциональное программирование в виде основных элементов рассмотрено далее.

Этапы создания Программного обеспечения

Традиционно разработка программного обеспечения проходит в несколько этапов:

1. Составление технического задания(ТЗ) на ПО:

а) определение платформы и типа ОС;

б) обоснование целесообразности работы под управлением СУБД;

в) оценка необходимости работы в сетевом варианте;

г) выбор метода решения задачи и технологии разработки программного обеспечения.

2. Разработка технического проекта (ТП):

а) разработка алгоритмов обработки данных;

б) определение состава системного программного обеспечения;

в) выбор инструментальных средств разработки ПО.

3. Разработка рабочего проекта:

а) разработка программных модулей;

б) проведение, сначала автономной, а затем комплексной отладки разработанных модулей;

б) проведение испытаний ПО на контрольном примере;

в) создание эксплуатационной документации:

• описание применения (общая характеристика ПО с указанием сферы применения, требования к комплексу технических средств и системному ПО);

• руководство пользователя (информация для самостоятельного освоения ПО конечным пользователем);

• руководство оператора (информация по инсталляции или установки программного обеспечения, правила эксплуатации и качественной работы программного обеспечения).

Логическое и функциональное программирование.

Функциональное программирование связывают обычно с языком Лисп и его диалектами, а логическое программирование с языком Пролог и его разновидностями.

ЛИСП (list proccessing – обработка списков) – является языком функций. Это означает, что конструкция, которая может быть записана на языке ЛИСП, является функцией.

Математическим аппаратом, на котором базируется язык Лисп, является  - исчисление. Основным понятием в  - исчислении является понятие функции (отсюда функциональное программирование). Функция f сопоставляет по крайней мере один объект f(x₁,x₂,…,x_n), т.е. ее значение, с каждой n-ной объектов – х₁,х₂,…,х_n, т.е. аргументами, которые, в свою очередь, могут рассматриваться как функции.

Примером может служить выражение (X-Y), которое может рассматриваться либо как функция (f) от х, либо как функция (g) от y. Для того, чтобы различать эти функции, используется символ () (отсюда  - исчисление):

f = xx-y ; g = yy-x.

В этих выражениях префикс () абстрагирует функции (f) и (g) от самого выражения – (X-Y).

Для функции f(0) = 0-y, а для функции f(1) = 1-y, которые в  - обозначениях примет вид:

(xx-y)(0) = 0-y; а

(xx-y)(1) = 1-y.

для обозначения функций от нескольких переменных, например h(x,y) = x-y; можно использовать запись xyx-y = h, но можно использовать функции, аргументами которых являются также функции. Например, h* = x(yx-y), которая для каждого числа (а) принимает вид (a,b), принимает вид:

(h*(a))(b) = (y(a-y))(b) = a-b.

Т.е. достаточно определять, вообще говоря только функции от одной переменной.

Примером может являться  - исчисление АВ(А²-В²), которое вычисляет разность квадратов двух чисел (А и В), и которое записывается в языке ЛИСП как

(Lambda (A B) Difeerence (Times A A)(Times B B))).

В частном, если задать на языке ЛИСП входную строку

(Lambda (A B) Difeerence (Times A A)(Times B B))) (6 3),

то результаты работы ЛИСП – системы будет число 27, т.к. AB(A²-B²) = 6²-3² = 27.

Логическое программирование – это один из подходов к информатике, при котором в качестве языка высокого уровня используется ПРОЛОГ, основывающийся на логике предикатов первого порядка в форме фраз Хорна.

В ПРОЛОГ’е и его диалектах применяется программная технология, основывающаяся на правиле вывода путем резолюции, которое предложил (американский) профессор Робинсон.

Сфера применения ПРОЛОГ’а, как и ЛИСП’а находится, прежде всего, в разработках по искусственному интеллекту, но ПРОЛГ также используется для таких прикладных задач интерфейсы баз данных, системы поддержки принятия решений, экспертные системы, системы обработки естественного языка и др.

Измеряется скорость работы различных версий ПРОЛОГ’а в числе логических выводов в секунду (Л.В.С.) – по английски параметр обозначается как LIPS – Logical Inferences Per Second (не путать с LISP’ом). Первые версии ПРОЛОГ’а работали со скоростью от 100010 Клвс, в настоящее время разрабатываются со скоростью до 600 Клвс.

Выбор между языками ЛИСП и ПРОЛОГ обусловлен скорее привычностью к какому-то языку, чем их достоинствам или недостаткам.