2.12Проблемы программных реализаций.

В вычислительной математике «методов нет, если понимать метод как совокупность инструкций, следуя которым можно решить задачи данного типа». В данной дисциплине рассматриваются не методы, а скорее подходы к решению поставленных задач, разработан­ные вплоть до мельчайших деталей и многократно опробованные.

Данные подходы обычно систематизированы в виде прикладных методов (или алго­ритмов), которые в определенном смысле уже могут быть сведены к «совокупности инструкций, следуя которым можно решить задачу данного типа».

Однако, и в этих методах определяется лишь общий подход к решению поставленных задач, который может быть реализован в рамках различных вычислительных схем, среди ко­торых, вероятно, существует и оптимальная.

Применение данных методов неизбежно связано с их реализацией на ЭВМ (вне кото­рой, они просто не существуют), а это чрезвычайно остро ставит проблему объема вычисле­ний (машинного времени) и, соответственно, проблему оптимизации используемых вычисли­тельных схем.

Разработка и обоснование вычислительной технологии реализации прикладного ме­тода, неизбежные в реальной работе, обычно недооцениваются. Это связано с характерной чертой вычислительной технологии: «в некотором смысле ее средства тривиальны и дос­тупны не очень сведущему человеку. В то же время всякий, кто занимался вычислительной работой всерьез, знает, что она требует большого труда, фантазии и сообразительности, ос­новательных теоретических знаний».

Разработку программных средств автоматизированного проектирования можно рас­сматривать как последовательность определенных действий:

• определение требований;

• составление спецификации (технического задания);

• проектирование логики (алгоритм);

• программирование (кодирование);

• тестирование;

• документирование.

Рис. 2.18. Распределение затрат на разработку

Программного обеспечения.

Два первых этапа носят в основном аналитический характер, причем уровень этого анализа выше уровня проектирования и реализации данного программного средства.

Определение требований к программному средству обычно выносится за пределы собственно его проектирования (на предпроектную стадию).

Типичное распределение затрат на разработку программного обеспечения по­казано на рис. 2.18.а [США] и рис. 2.18.б [РФ].

Анализ приведенных данных свидетельствует о практическом совпадении представле­ний (не принимая во внимание терминологические тонкости) о распределении затрат на раз­работку программного обеспечения в отечественной и американской традициях. В отечест­венной - выпадает важный этап документирования, без которого нельзя начать опытную экс­плуатацию, в рамках которой проходит этап сопровождения (и доработки).

Важно отметить, что в обоих случаях около половины затрат (люди, время, деньги) отводится на этап сопровождения, а в американском представлении, и доработки программ­ного обеспечения.

При этом речь идет не об исправлении элементарных программных ошибок, для чего предусматривается этап тестирования (отладки).

Доработка программного обеспечения на этом этапе предполагает поиск и исправле­ние ошибок двух типов:

• ошибки реализации - возникающие в процессе конструирования, составления специфи­кации (технического задания), при проектировании и запросе ресурсов;

• ошибки логики - отсутствие некоторых сегментов в потоке управления, ошибочные ус­ловия, ошибочные функции или отсутствие функций.

Несмотря на все усилия, избежать ошибок данных типов никогда и никому не удава­лось.

Ошибки первого типа относятся в значительной мере к сфере администрирования разработки, исправление ошибок второго типа в полной мере лежит в прямой компетенции разработчика программного обеспечения. При этом большинство из них может быть выявлено лишь на стадии опытной экс­плуатации, выполнении массовых расчетов независимыми пользователями. Это связано с низкой частотой их появления.

ЛИТЕРАТЕРА:

1. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления/ М.: Наука, 1978, 488 с.

2. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем. - М.: Радио и связь, 1986, 288 с.

3. Вагнер Г. Основы исследования операций. В 3-х т./ - М.: Мир, 1973.

4. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных/ М.: Мир, 1973, 360 с.

5. Соловьев В.В., Яхонтова В.Е. Элементарные методы обработки результатов измерений/ Л.: Издательство Ленингр. ун-та, 1972, 72 с.

6. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс/ М.: Радио и связь, 1988, 128 с.

7. Кудряшов И.А. и др. Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ единой серии/ Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1988, 208 с.

8. Дьяконов В. MathCad2001: учебный курс/ СПб.: Питер, 2003, 621 с.

9. Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д./ Элементы прикладной математики/ Главная редакция физико-математической литературы изд-ва "Наука", 1978, 592 с.

10. Оре Ойстин. Графы и их применение. Изд. 2-е, стереотипное. – М.: Едиториал УРСС, 2002. -168 с.

СОДЕРЖАНИЕ: