- •Аннотация к вопросам для Госэкзаменов по Информационным Системам и Вычислительным процессам
- •1. Модели данных 4
- •2. Прикладные системы 10
- •3. Анализ и проектирование систем 25
- •4. Коллективная разработка систем 35
- •5. Архитектура систем 38
- •6. Программирование 42
- •7. Формальные языки и методы трансляции 44
- •8. Методы распределения памяти и доступа к данным 51
- •9. Сети Петри 57
- •1. Модели данных
- •1.1. Концептуальная и логическая модель данных. Модель «сущность связь» (er-модель)
- •1.2. Полная функциональная зависимость. Вторая нормальная форма (2нф). Приведение отношения к 2нф
- •1.3. Транзитивная зависимость. Третья нормальная форма (3нф). Приведение отношения к 3нф
- •1.4. Операции реляционной алгебры: булевы операции, операции выбора, проекции, соединения, деления
- •1.5. Операторы расщепления и фактора. Их применение для организации работы с распределенными данными
- •1.6. Транзакции в базах данных Понятие транзакции
- •Принципы транзакций (acid)
- •Модели транзакций
- •2. Прикладные системы
- •2.1. Классификация современных программных прикладных систем
- •2.2. Требования к качеству прикладных программных систем: адекватность технологии, удобство использования, устойчивость, сопровождаемость, защищенность, переносимость
- •Адекватность технологии предметной области
- •Удобство использования
- •Сопровождаемость
- •Устойчивость
- •Защищенность
- •Переносимость
- •2.3. Условия и способы тиражирования прикладных программных систем
- •2.5. Жизненный цикл программных систем. Этапы жизненного цикла
- •2.6. Модели жизненного цикла – каскадная, поэтапная, спиральная, инкрементная. Области их применения
- •2.7. Средства автоматизации проектирования (case-средства)
- •2.8. Оценка параметров программной системы. Мера, метрика. Анализ риска Оценка параметров программной системы
- •Мера и метрика
- •Анализ рисков и первичная оценка
- •2.9. Размерно-ориентированные метрики: правила оценивания, область применимости
- •Выполнение оценки проекта
- •Пример оценки проекта
- •Достоинства и недостатки
- •3. Анализ и проектирование систем
- •3.1. Анализ требований, его роль в жизненном цикле создания программной системы. Основные задачи анализа требований. Системный структурный анализ
- •3.2. Методология sadt (idef0). Ее реализация в case-средстве bPwin
- •Использование case-средства bPwin для построения idef0-модели
- •3.3. Моделирование потоков данных и процессов их обработки. Построение диаграмм потоков данных
- •Диаграммы потоков данных
- •Диаграммы потоков данных в методологии Гейна-Сарсона
- •Использование case-средства bPwin для построения дпд
- •4. Коллективная разработка систем
- •4.1. Обоснование необходимости. Проблемы. Типы коллективов программистов Проблема
- •Профессиональные особенности
- •Типы коллективов программистов
- •Традиционная бригада
- •Бригада без персонализации
- •Бригада главного программиста
- •4.2. Условия работы коллективов программистов: физическая, социальная, административная обстановки
- •Стимулы
- •4.3. Взаимодействие участников программного проекта. Их роли в коллективе разработчиков Профессиональные особенности
- •Технические роли в бригаде
- •Психологические роли в бригаде
- •5. Архитектура систем
- •5.1. Причины декомпозиции программы на модули (содержательные и технические аспекты). Декомпозиция как способ борьбы со сложностью
- •5.2. Модуль, его информационная закрытость. Интерфейс и реализация. Связность модуля, уровни связности
- •5.3. Сцепление модулей, уровни сцепления. Модели управления модульной системой
- •6. Программирование
- •6.1. Объектный подход к программированию. Объект и класс. Инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Абстрактные и интерфейсные классы
- •6.2. Классы в современных системах программирования. Общие, собственные и защищенные области. Свойства, их назначение, описание и использование. Владелец и родитель класса
- •7. Формальные языки и методы трансляции
- •7.1. Право- и леволинейные грамматики. Регулярные (автоматные) грамматики. Регулярные множества и праволинейные грамматики
- •7.2. Автоматы с магазинной памятью (мп-автоматы). Детерминированные и недетерминированные мп-автоматы. Построение эквивалентного мп-автомата по кс-грамматике
- •7.3. Восходящий анализ кс-языков без возвратов. Lr(k)-грамматики. Грамматики простого предшествования. Алгоритм «перенос-свертка» для грамматики простого предшествования
- •7.4. Алгоритмы удаления пустых и недостижимых символов в кс-грамматике. Нормальные формы кс-грамматик (Хомского и Грейбах). Устранение левой рекурсии в грамматике
- •7.5. Компиляторы и интерпретаторы. Архитектура компилятора. Фазы и этапы компиляции. Препроцессоры
- •7.6. Дерево вывода для кс-грамматик. Восходящий и нисходящий синтаксический анализ. Алгоритм нисходящего разбора с возвратами
- •7.7. Промежуточные представления программ: атрибутно-синтаксическое дерево, триадное представление, тетрады, обратная польская запись. Байт-коды внутреннего представления (Java-код, p-код и др.)
- •7.8. Ll(k)-грамматики, соотношение классов ll(k). Множества first(k) и follow(k) и их построение. Разделенная грамматика
- •7.9. Метод рекурсивного спуска построения синтаксического анализатора
- •7.10. Способы описания синтаксиса языков программирования. Диаграммы Вирта, расширенная форма Бэкуса-Наура
- •7.11. Работа с регулярными выражениями в языках программирования (c#, php). Описание типов xml-документов с помощью грамматики (dtd)
- •8. Методы распределения памяти и доступа к данным
- •8.1. Простые методы динамического распределения памяти: стек, дек, список блоков постоянной длины
- •Простейшее распределение памяти
- •Выделение памяти блоками постоянной длины
- •8.2. Методы динамического распределения памяти, основанные на списках блоков переменной длины
- •8.3. Методы доступа к данным, основанные на индексах: индексно-последовательный и индексно-произвольный Индексные методы
- •Индексно-последовательный метод
- •Индексно-произвольный метод
- •8.4. Методы доступа к данным, основанные на инвертированных списках и битовых картах Инвертированные списки
- •Битовые карты
- •8.5. Алгоритмы хеширования, основанные на методах деления, умножения и деления многочленов Метод деления
- •Метод умножения
- •Деление многочленов
- •8.6. Алгоритмы разрешения коллизий в перемешанных таблицах, основанные на методах внешних и внутренних цепочек Метод внешних цепочек
- •Метод внутренних цепочек
- •9. Сети Петри
- •9.1. Определение и основные понятия сетей Петри. Структура, графы, маркировка Структура сетей Петри
- •Графы сетей Петри
- •Маркировка сетей Петри
- •9.2. Моделирование сетями Петри задач о производителе/потребителе и о чтении/записи Задача о производителе и потребителе
- •Задача о чтении/записи
- •9.3. Безопасность и ограниченность сетей Петри Безопасность
- •Ограниченность
- •9.4. Активность сетей Петри
- •9.5. Достижимость и покрываемость в сетях Петри
- •9.6. Дерево достижимости сети Петри. Алгоритм построения дерева достижимости Дерево достижимости
- •Алгоритм построения дерева достижимости
- •9.7. Применение дерева достижимости сети Петри для проверки безопасности и ограниченности.
- •9.8. Применение дерева достижимости сети Петри для проверки покрываемости
- •Литература Основная
- •Дополнительная
- •Формальные языки и методы трансляции
- •Методы доступа к данным и распределения памяти
- •Сети Петри
4.2. Условия работы коллективов программистов: физическая, социальная, административная обстановки
Участник программного проекта во время работы находится в определенной обстановке, которая влияет на его работоспособность и на качество проекта. Обычно рассматривают следующие виды обстановки:
Физическая
помещение: размер, освещенность, уровень шума, доступ к терминалу;
количество людей;
степень уединенности.
Социальная
желание/нежелание работать;
взаимоотношения.
Административная
требовательность;
администратор – располагающий к себе человек;
компетентность: способность правильно распределить работу, организовать обратную связь, стимулировать работу разумным сочетанием поощрения и наказания.
С точки зрения физической обстановки хорошим решением можно считать отдельную комнату для небольшого количества программистов (лучше для каждого) с удобным рабочим местом, включая стол и терминал, с большим окном, незначительным уровнем шума и с выходом в общее помещение для общения.
Социальная обстановка играет важную роль, в небольших бригадах – ключевую. Работа в социально комфортной обстановке существенно повышает производительность труда программиста и стимулирует творческую активность.
Производительность труда программиста заметно зависит от административной обстановки. Хороший администратор должен быть требовательным, но достаточно располагать к себе, чтобы не расхолаживать работников. Он должен быть не только технически компетентным, но и административно проницательным: должен обеспечить необходимый уровень требования, организовать обратную связь, отдавать должное хорошей работе и быть по необходимости строгим к промахам. Следует иметь в виду, что высоко бюрократизированная организация подавляет творческую деятельность, и это приводит к резкому снижению производительности труда программистов.
Стимулы
Большое значение имеет стимулирование членов команды. Обычно есть желание поощрить своих разработчиков, но возможностей для этого не всегда хватает. Здесь нужно не оставлять без внимания ни одного события, достойного поощрения. Это может быть предоставление свободного режима работы, помощь в приобретении техники, организация отдыха, премия или другое материальное поощрение и т.п. Хуже дело обстоит с наказанием. Наказания обычно расстраивают команду, но иногда становятся необходимыми. Здесь лучше обойтись простыми методами и никогда не усердствовать. Известно, что положительные стимулы действуют слабее, но дольше, отрицательные сильнее, но быстрее забываются. Оптимальный вариант – сочетание этих подходов.
4.3. Взаимодействие участников программного проекта. Их роли в коллективе разработчиков Профессиональные особенности
(из вопроса «Проблемы организации коллективной разработки. Типы коллективов программистов (бригад)»)
Исследования характера работ и особенностей программистов показывают, что у них, в отличие от других профессий, весьма низкая потребность в общении, значительные потребность роста и эффективность стимулирования. Производительность труда программистов отличается и будет отличаться в обозримом будущем на порядок. Кроме того, для представителей этой профессии характерна постоянная интенсивная умственная нагрузка, высокая самооценка, нелюбовь к регламентированию рабочего времени. Всё это затрудняет формирование работоспособного коллектива.
(конец текста из вопроса «Проблемы организации коллективной разработки. Типы коллективов программистов (бригад)»)
В силу особенностей участников программных проектов отношения между ними не всегда складываются благоприятно. В работоспособных коллективах программистов каждый участник обычно играет какую-то роль. Роли условно можно разделить на технические и психологические. Типичные технические роли приводятся в методологии экстремального программирования (К.Бек), психологические – в методологии разработки безнадежных проектов (Э.Йордон).