1.4. Линии чертежа
Начертания линий в зависимости от их назначения установлены ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Настоящий стандарт устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах всех отраслей промышленности и строительства, выполняемых в бумажной и (или) электронной форме. В табл. 1.2. приведены начертания лишь тех линий, которые используются в учебных заданиях данного курса.
На схемах алгоритмов и программ и схемах технологических процессов обработки данных графические символы и соединяющие их линии потока проводятся линией видимого контура – сплошной основной. Толщина сплошной основной линии обозначается буквой Sи берется в пределах от 0.5 до 1.4 мм.
На одной схеме (чертеже) для всех изображений толщина однотипных линий должна быть одинаковой.
Таблица 1.2
Линии чертежа
|
Начертание |
Толщина линии |
Наименование |
Назначение |
|
|
S |
Сплошная основная |
Линии видимого контура |
|
|
S/3 |
Сплошная тонкая |
Линии построения Линии выносные и размерные Линии штриховки |
|
|
S/3 |
Сплошная волнистая |
Линии обрыва |
|
|
S/2 |
Штриховая |
Линии невидимого контура |
|
|
S/3 |
Штрихпунктирная |
Линии осевые и центровые |
|
|
S/3 |
Сплошная тонкая с изломом |
Длинные линии обрыва |
Для выполнения заданий рекомендуется брать толщину линий. S, равную 1 мм.
Этап разработки программы
В процессе разработки программы в общем случае можно выделить следующие этапы:
постановка задачи;
анализ, формализованное описание задачи, выбор модели;
выбор или разработка алгоритма решения задачи;
проектирование общей структуры программы;
кодирование;
отладка и верификация программы;
получение результата, его интерпретация и, возможно, последующая модификация модели;
публикация или передача заказчику результата работы;
сопровождение программы.
Рассмотрим содержание каждого из перечисленных этапов.
Постановка задачи выполняется заказчиком, в качестве которого может выступать внешняя организация, организация, в которой работает программист, сам программист. На этом этапе задача, которую необходимо решить посредством составления программы для ПК,, формулируется на естественном языке. При этом важно осознать, что решение данной задачи с помощью ПК – действительно оптимальный способ получения результата.
Анализ задачи включает определение входных и выходных данных, выявление возможных ограничений на их значения и обычно завершается формализованным описанием задачи, которое часто предполагает ее математическую формулировку.
Выбор или разработка алгоритма и метода решения задачи имеет важнейшее значение для успешной работы над программой. Тщательно проработанный алгоритм решения задачи – необходимое условие эффективной работы по составлению программы.
Проектирование общей структуры программы. На этом этапе происходит «архитектурная проработка» проекта. Определяются те части алгоритма, которые целесообразно оформить в виде подпрограмм, модулей. Определяется и способ хранения информации – в виде набора простых переменных, массивов или других структур.
Кодирование – это запись алгоритма на языке программирования. Если алгоритм решения задачи, структура программы и структура данных тщательно продуманы и аккуратно записаны, затраты времени на кодирование уменьшаются, а вероятность ошибок на этом этапе снижается.
Отладка и верификация программ представляет собой очень важную часть процесса разработки программы. Отладка заключается в устранении ошибок программирования, ошибок перевода алгоритма на язык программирования. Верификация – это доказательство того, что программа работает «правильно», дает правильный результат. Для этого разрабатывается система тестов, которые могут представлять собой специально подобранные наборы параметров, для которых задача может быть решена точно. Это могут быть, например, какие-нибудь предельные случаи. Если результат, полученный с помощью программы, совпадает (с учетом погрешности машинного счета) с ожидаемым, есть основание полагать, что программа работает корректно. Но это всего лишь основание, а не абсолютная погрешность! Программа готова, если разработчик смог доказать заказчику, что результат работы программы является решением поставленной задачи.
Получение результата, его интерпретация, с возможной, последующей модификацией модели. Полученный результат решения задачи необходимо проанализировать. Если речь идет о моделировании какого-то природного процесса, следует сравнить полученные с помощью ЭВМ результаты и результаты наблюдений. Процесс такого анализа называют интерпретацией результатов расчета. Результат может отличаться от требуемого. В этом случае, возможно, придется изменить саму модель, сделав ее более реалистичной.
Публикация или передача заказчику результата работы – это момент рождения качественной программы.
Сопровождение программы предполагает консультации заказчику по работе программы, устранение замеченных в процессе ее эксплуатации недостатков (а возможно и ошибок), обучение пользователей работе с программой. Этот заключительный этап имеет особое значение для больших и сложных программ.
Схемы алгоритмов
Понятие алгоритма и способы его записи
При решении задачи на ПК исходные данные обрабатываются в соответствии с алгоритмом. Алгоритмом принято называть однозначное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных и искомому результату. (ГОСТ 19.781-74).
Составить алгоритм можно на обычном языке. В этом случае каждый шаг алгоритма сопровождается словесным описанием выполняемых действий. Способ записи алгоритма называют словесным. Словесная запись алгоритма является трудоемкой и не дает наглядного представления о вычислительном процессе.
Более удобен для записи алгоритма формально-словесный способ, сочетающий использование математических символов и выражений с необходимыми словесными пояснениями.
Структура алгоритма может быть отображена графически в виде схемы. Графический способ записи алгоритма по сравнению с рассмотренным ранее,имеет ряд преимуществ. Во–первых, он наиболее нагляден: на схеме алгоритма каждая операция вычислительного процесса изображается определенной геометрической фигурой, внутри которой дается краткая запись содержания операции. Начертания этих геометрических фигур-символов, их размеры и отображаемые ими функции определены ГОСТом, что обеспечивает однозначную запись и чтение схем алгоритма. ГОСТ определяет так же правила выполнения схем. Во-вторых, графическое изображение алгоритма дает возможность наглядно показать разветвление путей решения задачи в зависимости от выполнения поставленного условия, отобразить многократное повторение отдельных этапов вычислительного процесса.
Наглядность и обозримость схемы, целостность восприятия, однозначность в отображении вычислительного процесса облегчает чтение алгоритма, проверку его правильности и внесение изменений. Графическое отображение алгоритма облегчает так же составление программы для решения задачи на ЭВМ.
Точных указаний о том, как составить алгоритм, нет, но определенная последовательность в составлении алгоритма должна быть выдержана. Можно выделить следующие основные этапы:
анализ условия задачи;
выделение элементарных арифметических и логических операций, которые необходимо выполнить;
определение последовательности выполнения операций. Если решение задачи связано с выполнением определенных условий, то при составлении алгоритма должна быть предусмотрена проверка выполнения условий с целью выбора направления в процессе вычислений;
запись алгоритма графически в виде схемы или иным способом;
При составлении алгоритма необходимо учитывать следующие требования, предъявляемые к алгоритму:
определенность.Алгоритм должен быть однозначным, исключающим любое произвольное толкование отображаемого им вычислительного процесса;
результативность.Реализация вычислительного процесса, предусмотренного алгоритмом, должна через определенное число шагов привести к выдаче результата или сообщения о невозможности решения задачи;
массовость.Решение однотипных задач с различными исходными данными может быть осуществлено по одному алгоритму, что дает возможность создавать типовые программы для решения однотипных задач.
дискретность.Определяемый алгоритмом вычислительный процесс может быть расчленен на отдельные этапы, элементарные операции.