
- •Перелік термінів та позначень
- •Передмова
- •Частина 1. Початок програмування в срср. Витоки розвитку
- •1.1. Поява і розвиток технології програмування (1952–2012)
- •1.2. Формування технологічних напрямів (1965–1975)
- •1.3. Становленья технології програмування (1975–1982)
- •1.4. Розвиток інтерфейсу в технології програмування (1976–1992)
- •1.5. Розвиток об’єктної технології програмування (1992–2002)
- •1.6. Індустріальні основи технології програмування (2002–2012)
- •1.7. Навчання тп у кну Тараса Шевченко (1965–2012) та філії мфті (2000–2012)
- •Контрольні питання і завдання до частини 1
- •Список літератури до частини 1
- •Частина 2. Парадигми технології програмування
- •2.1. Модульне програмування та збиральний підхід
- •2.1.1. Інтерфейс в програмуванні
- •2.1.2. Зборка модулів по а.П.Єршову
- •2.1.3. Метод зборки готових програмних елементів
- •2.1.4. Формальне подання методу збирання різномовних модулів
- •2.2. Парадигма об’єктно-орієнтованого програмування
- •2.2.1. Базові концепції ооп
- •2.2.2. Чотирьох рівневе проектування ом
- •2.2.3. Концепції об’єктного аналізу
- •2.2.4. Функції, алгебра та операції об’єктного аналізу
- •2.2.5. Моделювання моделі ПрО
- •2.2.6. Опис параметрів інтерфейсу ом
- •2.3. Парадигма uml-метода моделювання
- •2.3.1 Основні діаграми методу
- •2.3.2. Моделювання поведінки системи
- •2.3.3. Побудова пс засобами uml
- •2.4. Парадигма компонентного програмування
- •2.4.1. Теоретичні аспекти компонентного програмування
- •2.4.2. Моделі компонентного програмування
- •2.4.3. Графове подання компонентної моделі ПрО
- •2.4.4. Об’єднання компонентів. Модель середовища
- •2.4.5. Компонентна алгебра
- •2.4.6. Іінструментальні засоби кп
- •2.4.7. Технологія компонентної розробки пс
- •2.4.8. Типізація і класифікація програмних компонентів
- •2.4.9. Жц проектування пс із типових компонентів та кпв
- •Розробка вимог до пс – це формування та опис функціональних, технологічних, організаційних та ін. Властивостей програмної системи, які необхідні чи бажані з точки зору кінцевого користувача.
- •Розгортання рпс. У випадку, коли рпс створюється для конкретного замовника, який є і користувачем, то деякі завдання розгортання виконуються на попередніх етапах. До них, зокрема, відносяться:
- •Супровід рпс компонентній пс характеризується наступними особливостями.
- •2.5. Парадигма аспектно-орієнтованого програмування
- •2.5.1.Основні елементи парадигми аоп
- •2.5.2. Засоби аоп
- •2.5.3. Підтримка аоп впродовж життєвого циклу пс
- •2.5.5. Методичні аспекти аоп
- •2.6. Парадигма генерувального програмування
- •2.6.1 Предметно-орієнтована мова – dsl
- •2.6.2. Простір проблем і рішень ПрО
- •2.6.3. Інженерія ПрО і кпв
- •2.7. Сервісно-орієнтоване програмування
- •2.7.1 Базові понятті сервісу Інтернет
- •2.7.2. Сервіси wcf мs.Net з контрактами
- •2.8. Парадигми теоретичного програмування
- •2.8.1 Алгебраїчне та інсерційне програмування
- •2.8.2. Реалізація агентних програм
- •2.8.3. Експлікативне, номінативне програмування
- •2.8.4. Алгоритмічні алгебри
- •Контрольні питання і завдання до частини 2
- •Список літератури до частини 2
- •Частина 3. Моделі і засоби проектування предметних областей
- •3.1. Моделі проектування ПрО предметних областей
- •3.1.1. Концептуальні моделі пс, спс за компонентами
- •3.1.2. Моделі взаємозв’язку об’єктів
- •3.1.3. Модель інтеграції (зборка) компонентів
- •3.1.4. Тестування прикладних і інтерфейсних об'єктів
- •3.1.5. Моделі взаємодії і варіабельності пс для організації обчислень
- •3.1.6. Підхід до виконання пс в сучасних розподілених середовищах
- •3.2. Онтологічний підхід до подання знань про проблемні області
- •3.2.1. Онтологічне моделювання проблемної області
- •3.2.2. Мовний опис онтології домену чи спс
- •3.2.3. Підхід до реалізація онтології ПрО
- •3.3. Типи даних та засоби їх генерації для використання в збиральному прогрмуванні
- •3.3.1. Проблема забезпечення сумісності типів даних при зборки кпв
- •3.3.2. Аксіоматика простих типів даних
- •3.3.3. Аксіоматика структурних і складних типів даних. Структурні типи даних.
- •3.3.4. Семантичні аспекти взаємодії різнорідних програм
- •3.3.5. Характеристика типів даних для зборки програм
- •3.3.6. Фундаментальні і загальні типи даних
- •3.3.6. Баові поняття стандарту з типів даних
- •3.3.7. Перебудова загальних типів даних до фундаментальних для мп
- •3.4. Підходи і методи доказу програм
- •3.4.1. Мови специфікації програм –vdm, raise, Concept
- •3.4.2. Концепторна мова специфікації
- •3.4.3. Методи доведення правильності програм
- •3.4.4. Модель доказу програми за твердженнями
- •З.5. Проектування пс засобами жц з реалізації доменів
- •3.4.1. За загальна характеристика стандарту жц iso/iec 12207:2002
- •3.4.2. Формування конкретних моделей життєвого циклу
- •3.4.3. Підходи до моделювання ПрО мовними засобами dsl
- •3.6. Модель якості пс
- •3.6.1. Структура моделі якості
- •3.6.2. Модель витрат сосомо Боєма
- •3.6.3. Інтегрована модель витрат на спс
- •Контрольні питання і завдання до частини 3
- •Список літератури до частини 3
- •Частина 4. Методи індустрії виробицтва програм і систем
- •4.1. Загальні основи методології виробництва пс і спс
- •4.1.1. Моделі взаємодії компонентів у пс
- •4.1.2 Методологічні аспекти виробництва спс з готових ресурсів
- •4.2. Мова опису моделей взаємодії на основі xml
- •4.2.1 Подання та обмін даними в компонентних моделях
- •4.2.3 Модель конфігурації компонентів на основі xml
- •4.3. Графове подання пс і спс
- •4.3.1 Графове визначення моделі взаємодії об'єктів
- •4.3.2 Типи зв’язків об’єктів у графової моделі ПрО
- •4.4. Розробка методів побудови проблемно-орієнтованих технологій
- •4.4.1. Аналіз динаміки розвитку фабрик програм
- •4.3.2. Базисні ресурси фабрики програм
- •4.5. Загальні лінії виробництва програм з кпв
- •4.4.1. М етодологія побудови тл
- •4.4.2. Нові дисципліни індустрії наукового совтвера
- •4.4.3. Новітні засоби Grid і Cloud для обчислення задач e–sciences
- •4.4.4. Сучасні системи побудови рпс з сервісних ресурсів
- •4.4.5. Методологія розроблення тл
- •4.4.6. Принципи проектування іс
- •4.5. Методи при оцінюванні економічних характеристик проектів
- •4.5.2. Формальний апарат експертно-аналітичного оцінювання об’єктів і процесів у спс
- •4.5.3. Методи оцінки розміру
- •4.6. Створення Windows застосувань
- •4.6.1. Створення нової програми.
- •4.6.2. Властивості і дизайн програм
- •4.6.3. Компіляція програм
- •2.5. Запуск застосунка
- •4.6.4. Розширення функціональності програм
- •4.7. Інженерії тестування програмних систем
- •4.7.1. Основні поняття інженерії тестування
- •4.7.2 Становлення інженерії тестування
- •4.7.3. Методи тестування. Метрики і критерії
- •4.7.4. Інструменти тестування та оцінювання
- •4.7.5. Тестування веб-застосувань
- •Контрольні питання і завдання до частини 4
- •Список літератури до частини 4
- •5.2. Фабрика програм в кну
- •5.2.3. Створення фабрики студентів
- •5.2.4. Лінії продуктів фабрики на головної сторінки
- •5.2.5. Принципи роботи з репозиторієм програм і артефактів
- •5.2.6. Навчання дисципліні “Програмна інженерія” на фабрики
- •5.3. Репозиторій кпв
- •5.3.1. Загальний опис репозиторію
- •5.3.2. Технологія обслуговування репозиторію кпв
- •5.4. Розробка кпв
- •5.4.1. Опис моделей кпв, інтерфейсу і операцій розробки кпв
- •5.4.2. Реалізація побудови компонентної системи
- •5.4.3. Процеси технології оброблення кпв
- •5.4.4. Зборка різномовних програм у середовищі Visual Studio
- •5.5. Конфігурація кпв
- •5.5.1. Конфігурування кпв з урахуванням варіабельності
- •5.5.2. Опис прикладу використання конфігуратору програм
- •5.6. Генерація систем мовою dsl
- •5.6.1. Лінія опису та генерації доменів dsl
- •5.6.2. Опис життєвого циклу пз та його реалізації на мові dsl
- •2.7. Онтологія – обчислювальна геометрія
- •5.7.1. Онтологія домену – Обчислювальна геометрія
- •5.7.3. Опис моделі онтології ПрО «Обчислювальна геометрія»
- •5.7.4. Опис програми домену «Обчислювальна геометрія» мовою owl
- •5.8. Оцінка якості пс
- •5.8.2. Оцінка витрат на продукт
- •5.8.3. Опис модуля прогнозування трудовитрат на розробку пс
- •5.8.4. Приклад оцінювання затрат на розробку пс ас
- •5.9.1. Опис веб-технології Java ee
- •5.9.3. Приклад взаємодії Java і ms.Net через веб-сервіси
- •5.9.4. Інструкція по використанню графічного інтерфейсу прикладу
- •5.10. Генерація тд
- •5.10.1. Відображення типів даних у середовищі ітк
- •5.10.2. Система генерації загальних типів даних до фундаментальних
- •5.11. Інструментальні засоби сайта ітк
- •5. 12. Розділ сайта «Технологія навчання»
- •Контрольні питання і завдання до частини 5
- •Список літератури до частини 5
- •Післямова
- •Додаток 1. Парадигма структурного програмування
- •Додаток 2. Приклад створення служб wcf у ms Visual Studio 2010
- •Додаток 3. Онтологічний підхід з подання тестування кпв та пс
- •Додаток 4. Оцінка застосування метода сосомо на конкретних даних
- •Додаток 5. Програма курсу «Технологія програмування іс»
3.4. Підходи і методи доказу програм
Сучасні напрямки в області перевірки правильності програм – це формальні специфікації, методи доказу, верифікація і тестування. Дамо їм зміст.
1. Формальні специфікації з'явилися у програмуванні в 70-х роках минулого сторіччя. Вони близькі МП і надають засоби, що полегшують опис міркування про властивості і особливості програм у математичній нотації. Під специфікацією розуміється формальний опис функцій і даних програм, з якими ці функції оперують. На формальних специфікаціях базуються методи доказу програм, на появу яких вплинули роботи з теорії алгоритмів А.А. Маркова [1], А.А. Ляпунова [2], схеми Ю.І.Янова [3] та формальні нотації мови опису взаємодіючих процесів К.А. Хоара [4] і ін. Для перевірки формальної специфікації програми залучається математичний апарат для опису правильного рішення деякої задачі, для якої вона розроблена. Поряд зі специфікацією розробляються додаткові аксіоми [5–10], твердження про описані оператори і умови, так звані попередні умови або передумови, і пост-умови, що визначають заключні правили одержання правильного результату.
2. Доказ програм проводиться за допомогою тверджень, що складаються у формальній мові і слугують способом перевірки правильності програми в заданих її точках. Набір тверджень, передумов і послідовності операцій використовується для перевірки отриманого значення результату у відзначеної точки програми, для якої сформульоване твердження. Якщо твердження відповідає кінцевому операторові програми, де потрібно одержати остаточний результат, то за допомогою пост-умови робиться остаточний висновок про часткову або повну правильність роботи програми.
3. Верифікація і валідація – це методи забезпечення перевірки й аналізу правильності виконання заданих функцій програми у відповідності з заданими вимогами замовника до них і системи у цілому.
4. Тестування – це метод виявлення помилок у ПЗ шляхом виконання вихідного коду на тестових даних, збору робочих характеристик у динаміці виконання в конкретному операційному середовищі, виявлення різних помилок, дефектів, відмовлень і збоїв, викликаних нерегулярними, аномальними ситуаціями або аварійним припиненням роботи системи.
Теоретичні засоби реалізуються як процеси програмування і перевірки правильності програмного продукту. У деякій закордонній літературі процеси верифікації і тестування на практиці ототожнюються і орієнтовані на досягнення правильності програми.
Наведені методи доказу, верифікації і тестування при перевірці правильності програм кваліфікуються такими загальними поняттями і діями.
Доказ та верифікація коректності (правильності) виконується за формальною специфікацією програми та за допомогою тверджень, передумов (обмежень вхідних параметрів програми) і пост-умов (обмежень вихідних параметрів програми), які створюють незалежну від програми частину механізму її доказу. Ця частина специфікується, як правило, на тій же мові, що і програма. В ній застосовуються математичні операції (диз’юнкції, кон’юнкції, імплікації тощо), квантори існування і загальності та інші.
Передумова – це обмеження на сукупність вхідних параметрів і пост-умови, як обмеження на вихідні параметри. Передумова і пост-умова задаються предикатами, тобто функціями, результатом яких буде булева величина (true/false). Передумова істинна тоді, коли вхідні параметри входять в область припустимих значень даної функції. Пост-умова істинна тоді, коли сукупність значень задовольняє вимогам, що задають формальне визначення критерію правильності одержання результату.
Твердження та умови формулюються на формальній математичній мові у вигляді додаткової доказової частини і слугують перевірці правильності програми в заданих її точках (початковій, проміжній, кінцевій). Набір тверджень включає умови і послідовність операцій перевірки виконання щодо результату в деякій точці програми, для якої сформульовано твердження. Якщо твердження відповідає кінцевому оператору програми, то за допомогою завершальної пост-умови робиться висновок про часткову або повну правильність роботи програми.
Під доведенням часткової правильності розуміють перевірку виконання програми за допомогою тверджень, які описують те, що повинна одержати ця програма, коли закінчиться її виконання відповідно до умов заключного твердження. Повністю правильною програмою по відношенню до її опису і заданих тверджень буде така програма, яка частково правильна і її виконання завершується при всіх даних, що їй відповідають.
Перевірка правильності методом тестування базується на функціональних тестах або наборах тестів, які створюються шляхом опису функцій і проектної інформації на процесах ЖЦ з урахуванням вимог, сформульованих на етапі аналізу предметної області.
Далі розглядаються відмічені напрямки досягнення правильності програм більш детально.