Курсовая с практикой на тему Архитектура программных систем. Методики программирования и оптимизации программного кода

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Архитектура программных систем 5
1.1. Архитектурное построение программных систем 5
1.2. Особенности современных программных систем 8
1.3. Характеристика программной системы 11
2. Методики программирования и оптимизации программного кода 15
2.1. Метод программирования проб и ошибок 15
2.2. Метод эвристических приемов 17
2.3. Дополнительные методы оптимизации 20
3. Программная разработка 22
3.1. Постановка задачи 22
3.2. Разработка алгоритмов программы 23
3.3. Порядок работы с программой 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 31
ПРИЛОЖЕНИЕ 33

Введение:

Современные условия технологического прогресса связанные с оптимизацией разработки программных систем. Выходит на первый план проблема сокращения времени разработки программных систем, что требует использования новых подходов к управлению этапами жизненного цикла разработки программных систем. В этой связи, развитие стандартов по разработке программных систем, взаимодействия отечественных и зарубежных организаций по стандартизации, что во многом определяет актуальность темы исследования, требует разработки теоретических основ и практических рекомендаций по управлению жизненным циклом программных систем.
Основной нормативный документ, которые в полной мере позволяет регламентировать жизненный цикл программных средств это международный стандарт ISO/IEC 12207(ISO, International Organization of Standardization – Международная организация по стандартизации, IEC, International Electrotechnical Commission). Он определяет структуру жизненный цикл, содержащую процессы, действия и задачи, выполняемые во время создания программных средств.
Модель жизненного цикла является структурой, которая состоит из процес¬сов, работ и задач, которые включают в себя разработку, эксплуата¬цию и сопровождение программной системы, охватывающая жизнь программной системы от выполнения установки требований к ней до завершения ее использования. Основными моделями жизненного цикла программных систем являются каскадная и спиральная модели.
Управление проектом разработки программной системы связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков; контроля за сроками и качеством выполняемых работ.
Объект исследования – архитектура программных систем.
Предмет исследования – методики программирования и оптимизации программного кода.
Целью данной работы является изучение архитектуры программных систем и изучение методики программирования и оптимизации программного кода.
В соответствии с целью была определена необходимость постановки и решения следующих задач:
– описать особенности построения программных систем;
– выполнить обзор существующих программных решений;
– описать методики программирования;
– описать технологии оптимизации программных систем;
– представить программную реализацию программной системы.
Выполнение курсовой работы основывалось на трудах множества современных авторов. Архитектура и проектирование программных систем было предметом изучения Назарова С.В. Современные системные технологии в отраслях экономики тщательно описаны в работе группы авторов: Азимов Ю.И., Валитов Ш.М., Павлова В.А. Общие вопросы программирования рассмотрены в работах авторов: Архангельский А.Я.; Довек Ж.; Кулямин В.В.; Роганов Е.А. Основополагающие вопросы практического использования информационных технологий представлены в работах следующих авторов: Венделева М.А.; Гаврилов М.В.; Дарков А.В.; Корнеев И.К.; Романова Ю.Д.

Заключение:

<p>1. АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ</p>
<p>1.1. Архитектурное построение программных систем<br />Основной нормативный документ, который регламентирует жизненный цикл программных средств является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO, International Organization of Standardization &ndash; Международная организация по стандартизации, IEC, International Electrotechnical Commission &ndash; Международная комиссия по электротехнике) [4]. Данный стандарт позволяет в полной мере определить структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, выполняемые во время создания программных средств.<br />Учитывая положения этого стандарта, структура жизненного цикла программных средств базируется на трёх группах процессов: основные процессы жизненного цикла программных средств: приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение; вспомогательные процессы жизненного цикла программных средств: <br />&ndash; документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем создания программных средств; <br />&ndash; организационные процессы жизненного цикла программных средств, к которым относятся управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла программных средств, обучение [6].<br />Разработка различного рода программных средств &ndash; это, как правило, анализ, проектирование и реализация. Данная стадия включает все работы по созданию программных средств и его компонент в соответствии с заданными требованиями, в том числе оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, для организации обучения персонала.<br />Стадия эксплуатации включает необходимый комплекс работ по внедрению компонентов программных средств в эксплуатацию, в том числе конфигурирование баз данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию программных средств в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы [9].<br />Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков; контроля за сроками и качеством выполняемых работ.<br />Техническое и организационное обеспечение проекта автоматизации включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний программных средств, обучение персонала и т.п.<br />Обеспечение качества проекта разработки программной системы связано с проблемами верификации, проверки и тестирования программных средств.<br />Верификация представляет собой процесс определения насколько текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, отвечает требованиям этого этапа.<br />Оценка качества (согласно положений ГОСТ 28195-89) осуществляется на всех этапах жизненного цикла программных средств при: <br />&ndash; планировании показателей качества программных средств; <br />&ndash; контроле качества на отдельных этапах разработки, к которым относится: техническое задание, технический проект, рабочий проект на программную систему; контроле качества в процессе производства программных средств; проверке эффективности модификации программных средств в процессе сопровождения [1].<br />Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, связанным с выявлением различий между действительными и ожидаемыми результатами, а также оценкой соответствия характеристик программных средств исходным требованиям.<br />Под тестированием понимается процесс исполнения программы с целью обнаружения ошибок.<br />В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.<br />Управление конфигурацией представляет собой один из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла программных средств, прежде всего процессы разработки и сопровождения программных средств.<br />Управление конфигурацией программной системы позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в программные средства на всех стадиях жизненного цикла. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями программных средств отражены в проекте стандарта ISO/IEC 12207 [3].<br />Жизненный цикл различного рода информационных продуктов и информационных услуг составляет основу жизненного цикла информационных технологий и, соответственно, информационных систем. Следовательно, всё сказанное выше относится и к информационным системам.</p>
<p>&nbsp;</p>

Фрагмент текста работы:

1. АРХИТЕКТУРА ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ

1.1. Архитектурное построение программных систем
Основной нормативный документ, который регламентирует жизненный цикл программных средств является международный стандарт ISO/IEC 12207 (ISO, International Organization of Standardization – Международная организация по стандартизации, IEC, International Electrotechnical Commission – Международная комиссия по электротехнике) [4]. Данный стандарт позволяет в полной мере определить структуру жизненного цикла, содержащую процессы, действия и задачи, выполняемые во время создания программных средств.
Учитывая положения этого стандарта, структура жизненного цикла программных средств базируется на трёх группах процессов: основные процессы жизненного цикла программных средств: приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение; вспомогательные процессы жизненного цикла программных средств:
– документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем создания программных средств;
– организационные процессы жизненного цикла программных средств, к которым относятся управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого жизненного цикла программных средств, обучение [6].
Разработка различного рода программных средств – это, как правило, анализ, проектирование и реализация. Данная стадия включает все работы по созданию программных средств и его компонент в соответствии с заданными требованиями, в том числе оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовку материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества программных продуктов, материалов, для организации обучения персонала.
Стадия эксплуатации включает необходимый комплекс работ по внедрению компонентов программных средств в эксплуатацию, в том числе конфигурирование баз данных и рабочих мест пользователей, обеспечение эксплуатационной документацией, проведение обучения персонала и т.д., и непосредственно эксплуатацию, в том числе локализацию проблем и устранение причин их возникновения, модификацию программных средств в рамках установленного регламента, подготовку предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы [9].
Управление проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков; контроля за сроками и качеством выполняемых работ.
Техническое и организационное обеспечение проекта автоматизации включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний программных средств, обучение персонала и т.п.
Обеспечение качества проекта разработки программной системы связано с проблемами верификации, проверки и тестирования программных средств.
Верификация представляет собой процесс определения насколько текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, отвечает требованиям этого этапа.
Оценка качества (согласно положений ГОСТ 28195-89) осуществляется на всех этапах жизненного цикла программных средств при:
– планировании показателей качества программных средств;
– контроле качества на отдельных этапах разработки, к которым относится: техническое задание, технический проект, рабочий проект на программную систему; контроле качества в процессе производства программных средств; проверке эффективности модификации программных средств в процессе сопровождения [1].
Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, связанным с выявлением различий между действительными и ожидаемыми результатами, а также оценкой соответствия характеристик программных средств исходным требованиям.
Под тестированием понимается процесс исполнения программы с целью обнаружения ошибок.
В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом.
Управление конфигурацией представляет собой один из вспомогательных процессов, поддерживающих основные процессы жизненного цикла программных средств, прежде всего процессы разработки и сопровождения программных средств.
Управление конфигурацией программной системы позволяет организовать, систематически учитывать и контролировать внесение изменений в программные средства на всех стадиях жизненного цикла. Общие принципы и рекомендации конфигурационного учёта, планирования и управления конфигурациями программных средств отражены в проекте стандарта ISO/IEC 12207 [3].
Жизненный цикл различного рода информационных продуктов и информационных услуг составляет основу жизненного цикла информационных технологий и, соответственно, информационных систем. Следовательно, всё сказанное выше относится и к информационным системам.