2.3.9. Эксплуатация
По окончании отладки и оформления программы начинается ее эксплуатация. Первые полученные результаты реальных расчетов подвергаются тщательному анализу, чтобы убедиться в пригодности использованного метода и установить согласованность полученных результатов с имеющимися данными и теорией. Если правильность получаемых результатов не вызывает сомнений и эффективность программы удовлетворительна, то ее эксплуатация продолжается по мере необходимости.
2.3.10. Отчет о работе
На основании результатов, полученных в ходе эксплуатации программы, составляется отчет о проделанной работе, оценивается выбранный метод решения задачи и эффективность программы; публикуются научные выводы.
2.3.11. Модернизация
При постоянной работе в некоторой области науки или техники, обычно рано или поздно наступает такой момент, когда возникает вопрос о модернизации старой программы или о составлении новой, развивающей идеи, реализованные в прежней программе. Модернизация программы проходит те же этапы, что и разработка, и начинается с составления технического задания на модернизацию. Успешное осуществление модернизации зависит от того, насколько легко можно будет при разработке новой программы использовать блоки старой программы и вносить в них изменения. Быстрое выполнение такого рода работ зависит, в свою очередь, как от структуры модернизируемой программы, так и от качества ее оформления (наличие описания программы, подробных алгоритмов, пояснений к программе и т. п.).
Схема решения задачи. На рис.2.1. графически представлен процесс решения задачи на ЭВМ.
Рис.2.1. Этапы решения задачи на ЭВМ.
2.4. Необходимость отладки программного продукта
Оказывается, практически невозможно составить реальную программу без ошибок, и почти невозможно для достаточно сложной программы быстро найти и устранить все имеющиеся в ней ошибки.
Таким образом, можно сказать, что наличие ошибок в только что разработанной программе - это вполне нормальное и закономерное явление. А совсем ненормальным, из ряда вон выходящим фактом, является отсутствие ошибок в программе, которая не была еще подвергнута тщательной отладке. Конечно, речь здесь идет о реальных, достаточно сложных программах. Учитывая этот печальный закон, разумно уже при разработке программы на этапах алгоритмизации и программирования готовиться к обнаружению ошибок на стадии отладки принимать профилактические меры по их предупреждению. Например, уже на этапе 2.3.2., когда выбирается общий, метод решения задачи, следует разработать и основную стратегию отладки, общий план ее проведения. Необходимо уже на этой стадии разработки программы решить, каким путем можно будет в дальнейшем убедиться, что выбранный метод решения задачи обеспечивает правильные результаты для указанных в ТЗ диапазонов изменения величин и условий функционирования программы.
Разрабатывая алгоритм, следует, таким образом, учитывать, можно ли будет достаточно просто проконтролировать программу, составленную по выбранному алгоритму, и в случае, когда предвидятся большие затруднения, нужно отдать предпочтение другому, более выгодному для этапа отладки, алгоритму.
Стремление к максимально быстрому составлению программы с целью скорейшего начала (и окончания) ее отладки, приводит к тому что: отладка затягивается надолго, получение достоверных результатов откладывается на длительный срок. Такая задержка вызывается тем, что уже на поздних этапах отладки (а иногда - и эксплуатации) вскрываются все новые и новые ошибки, допущенные на этапах алгоритмизации и программирования, и приходится тратить много времени на их обнаружение и исправление. Отсюда можно сделать вывод, что кратность внутреннего цикла (этапы 2.3.6. и 2.3.7.) становится слишком большой, и при этом захватываются и этапы 2.3.3. и 2.3.4., а иногда и кратность внешнего цикла (от этапа 2.3.2 до 2.3.9.), оказывается отличной от единицы.
Напрашивается вывод, что для ускорения отладки нужно сократить кратности указанных циклов, выходя на машину с программой уже тщательно проверенной и подготовленной заранее к отладке.
Приведем некоторое руководство к действию, имеющее целью облегчить предстоящую отладку и сократить время ее проведения.
Разработка общего плана проведения отладки, общей методики проверки правильности составленной программы, а также системы необходимых для отладки контрольных примеров.
Проверка разработанных алгоритмов, выбор отладочных средств и определение контролируемых ими мест, участков, величин.
Проверка составленной программы, реализация намеченного ранее плана использования отладочных средств для получения на ЭВМ необходимых при локализации ошибок тестовых результатов; изготовление эталонных результатов для тестов.
Ввод, печать и сверка текста программы, перенесенной на внешние носители.
Получение с помощью транслятора вспомогательных таблиц (например, таблица перекрестных ссылок) и проверка их.
Тщательный контроль первых результатов, получаемых по новой программе.
Примерное распределение между этапами общего времени, необходимого для разработки достаточно сложных программ, выглядит следующим образом:
Получение задания, составление проекта программы и общего плана отладки 10%
Разработка алгоритма (15%) и детального плана отладки 20%
Программирование (5%) и изготовление тестов 15%
Препарация и первая трансляция 5%
Отладка 40%
Оформление программы 10%
Приведенные цифры отражают тот факт, что в процессе разработки программы работы по доказательству (демонстрации) правильности разрабатываемой программы равнозначны работам по ее изготовлению (проектированию, алгоритмизации и написанию), что можно выразить следующей формулой:
Разработка программы =Изготовление + Доказательство.
Вопрос минимизации времени, необходимого на отладку, имеет особое значение. К его решению можно подойти с двух сторон:
путем ускорения поиска и исправления ошибок, имеющихся в программе;
путем уменьшения количества ошибок, допускаемых при разработке алгоритма и составлении программы.
Рис.2.2 Схема алгоритма отладки программы.