3 Разработка программного обеспечения модуля для расчета плановой задачи

3.1 Обоснование выбора системы программирования и операционной системы

3.1.1 Обоснование выбора системы программирования

Для выполнения дипломной работы необходима мощная среда программирования с поддержкой большого набора математических функций и встроенным графическим пакетом.

Целесообразно было бы использовать математические пакеты, так как они уже ориентированы на решение математических задач и имеют большой набор встроенных библиотек математических функций. Использование обычных, математически неспециализированных, сред программирования подразумевало бы подключение специальных библиотек, что делало бы процесс программирования информационной системы более трудоёмким и менее гибким.

Из наиболее распространённых математических пакетов, таких как: MATHCAD, MATLAB, Maplesoft Maple, Mathematica, мною был выбран MATLAB.

Система MATLAB (сокращение от англ. MATrix LABoratory – матричная лаборатория) представляет собой интегрированную программную среду для выполнения численных расчётов, компьютерного моделирования и вычислительных экспериментов, охватывающих в том или ином объёме различные области классической и современной математики, а также широчайший спектр инженерных приложений[8,9].

Архитектурно система MATLAB состоит из базовой программы и нескольких десятков так называемых пакетов расширения, которые в своей совокупности обеспечивают исключительно широкий диапазон решаемых задач. Интеграция всех этих средств в единой рабочей среде обеспечивает необходимую гибкость использования сотен встроенных функций, реализующих разнообразные математические процедуры и вычислительные алгоритмы.

Саму систему MATLAB можно разбить на пять частей:

- язык MATLAB – это язык матриц и массивов высокого уровня с управлением потоками, функциями, структурами данных, вводом-выводом и особенностями объектно-ориентированного программирования;

- среда MATLAB – это набор инструментов и приспособлений, с которыми работает пользователь или программист MATLAB. Она включает в себя средства для управления переменными в рабочем пространстве MATLAB, вводом и выводом данных, а также создания, контроля и отладки М-файлов и приложений MATLAB;

- управляемая графика – это графическая система MATLAB, которая включает в себя команды высокого уровня для визуализации двух- и трехмерных данных, обработки изображений, анимации и иллюстрированной графики. Она также включает в себя команды низкого уровня, позволяющие полностью редактировать внешний вид графики, также как при создании Графического Пользовательского Интерфейса (GUI) для MATLAB приложений;

- библиотека математических функций – это обширная коллекция вычислительных алгоритмов от элементарных функций, таких как сумма, синус, косинус, комплексная арифметика, до более сложных, таких как обращение матриц, нахождение собственных значений, функции Бесселя, быстрое преобразование Фурье;

- программный интерфейс – это библиотека, которая позволяет писать программы на Си и Фортране, которые взаимодействуют с MATLAB. Она включает средства для вызова программ из MATLAB (динамическая связь), вызывая MATLAB как вычислительный инструмент и для чтения-записи МАТ-файлов.

Основные системные требования:

- Операционная система MS Windows 2000, NT;

- RAM 128Mb;

- 1.5 Gb on HDD;

- 8ми битовый графический адаптер и монитор, поддерживающий не менее 256 цветов;

- Дополнительные программы для просмотра документации (Интернет браузеры, Adobe Acrobat Reader и т.д.).

При всей мощи и универсальности пакет MATLAB является очень открытым. Любой желающий может открыть файл в среде MATLAB и изменить код. Во избежание несанкционированного изменения кода программы, код подвергается перекомпиляции специальным Си – интерпретатором на язык Си, который, в свою очередь, компилирует исполняемый файл *.exe.

Таким образом пакет MATLAB полностью подходит для решения поставленной в дипломной работе задачи.