Бағдарламалау технологиясы

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

Бағдарламалау технологиясы дегеніміз − берілген есепті шешуге құралған бағдарламада қолданатын барлық әдістерді, құрылымдарды және модельдердің жиынтығын айтады.

Бағдарламаның технологиясы келесі реттелген бөлімдерден тұрады:

технологиялық амалдарды рет − ретімен қолдануды көрсету;
барлық шарттарға қолданылатын операцияларды анықтау;
әрбір операцияларға қолданылатын мәліметтерді енгізу және жауаптарын алу, бағдарламалардың сұлбасын сипаттайтын инструкциясын, нормативтерін, бағалау әдістерін және керекті ақпараттарды беретін операцияларды жазу.

Бағдарламалау технологиясы берілген есепті шешетін барлық операциялардың жиынтығын реттеумен қатар, қолданылатын жүйенің жобасын жазу, әрбір саты сайын қолданылатын модельдерді анықтайды. Берілген есепті шешудің Бағдарламалау технологиясы ретінде барлық процестерді бірнеше сатыға бөлуге болады:

бағдарламалауға қолданылатын шектелген әдіс;
ыңғайлы базалық әдіс. Базалық әдіс ретінде барлық әдістердің жиынтығын қарастыруға болады.

Бағдарламалық технологияны толық түсіну үшін осы процесті бірнеше сатыларға бөліп қарастыруға болады:

I-саты. 1940-1960 - жылдың ортасына дейінгі аралықты қамтиды. Осы аралықтарда бағдарламалаудың құрылысы қарапайым болды. Себебі сол кездегі бағдарламалау тілінің мүмкіндіктері шектеулі болғандықтан, күрделі модельді есептерді шешуге мүмкіндік бермеді. Ассемблер тілі пайда болғанға дейін жазылған бағдарламаларды оқудың өзі күрделі процесс ретінде қарастыруға болады. Себебі бағдарламалар 2 немесе 16 кодтар түрінде жазылды.

II-саты. 1970-1980 жж. құрылымдық (структуралық) бағдарламалау сатысы. Құрылымдық бағдарламалау негізінде декомпозициялық әдісті қолданады. Декомпозициялық әдіс дегеніміз - күрделі жүйелерді бірнеше 40-50 операторлардан тұратын ішкі бағдарламаларға бөлу. Осы айтылған әдіс декомпозициялық процедуралық әдіс деп аталады. Құрылымдық бағдарламалау негізінде процедуралық бағдарламалық тілді қарастыруға болады. Құрылымдық бағдарламалауға келесі тілдерді жатқызуға болады: PL/1, Pascal, C. Ауқымды мәліметтермен жұмыс істеуді жеңілдету үшін модельдік бағдарламалау тілі пайда болды. Модельдік бағдарламалау бір ғана ауқымды мәліметтерді бірнеше ішкі бағдарламалардың топтарына қолдануға мүмкіндік береді. Бір модельдік бағдарламада 100 мыңға дейін оператор қолдануға болады. Компьютерлік техниканың дамуы бағдарлама өлшемін ұлғайтуға, өте күрделі жобаларды шешуге және осы жоба үшін бірнеше ішкі бағдарламаларды кең көлемде колдануға жол ашты. Бірақ ішкі бағдарлама көбейген сайын ішкі бағдарламаларды шақыру интерфейсінде қателіктер көбейе бастады.

III-саты. 1980-1990 жылдардың аяғына дейінгі кезеді қамтитын нысанды (объектный) бағытталған бағдарламалау сатысы. Нысанды бағдарламалаудың технологиясы күрделі бағдарламаларды құруға арналған. Бағдарламаны құруға арналған нысандар өздерінің типтері, қасиеттеріне байланысты белгілі бір ирархиялық тәртіппен орналасқан нысандардың жиынтығын құрайды. Мұндай жүйеде бағдарламалық нысандар бір-бірімен хабарлар беру арқылы байланыс орнатады. Нысанды бағытталған бағдарламалаудың моделі басқа түрлі бағдарламалаудан негізгі артықшылығы, бағдарламалардың декомпозицияларын және күрделі жобалы нысандарды тез құруға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл күрделі бағдарламалардың бөліктерін бір-біріне бағынышсыз жеке-жеке құруға және визуальды бағдарламалау ортасында жұмыс істеуге жол ашты. Бірақ нысанды бағытталу тілдері объект Pascal, C++ тілдерінен көптеген артықшылықтармен қатар кемшіліктері де жеткілікті.

IV-саты. 90 - жылдардың ортасынан бастап қазіргі кезге дейінгі кезеңді қамтитын компоненттік әдіс және CASE операторы. Компоненттік әдіс әр түрлі компоненттерден тұратын бір - біріне қатыссыз бағдарлама бөліктерін бір стандартты библиотекаға біріктіруге арналған, осы бөліктер бір-бірімен екілік интерфейстердің стандарттары арқылы байланыс орната алатын бағдарлама құруға арналған. Қарапайым нысандардан компоненттердің нысандарының айырмашылығы осы нысандардың қасиеттері бойынша жинақтап шақыруға арналған динамикалық библиотека немесе орындалуға дайын файлдар күйінде беріледі. Динамикалық библиотекадағы нысандар екілік код түрінде берілгендіктен кез - келген бағдарламалық тілде қолдана беруге болады. COM (компонент объект модуль) базасының технологиясының және қосымшаларды таратудың CORBA технологиясын құруға компоненттік әдісті негізі ретінде алынған. Компьютерлер арасындағы ақпараттарды алмастыруды қамтамасыз ететін модификацияланған СОМ түрін DCOM деп атайды. Қарапайым нысандардан әрбір COM нысанының айырмашылығы өрістер арқылы функцияларға қатынас орнатуға арналған бірнеше интерфейстерді қолдана алады.

Жұмыстың мақсаты - есептін математикалық модельдері мен әдістерін, бағдарламаның компоненттерін жинау және техникалық есептерді құруды оқып меңгеру.

Берілген аппроксимациялық функия туралы жалпы мәліметтер.

Әрбір табиғи құбылыстардың заңдылығына тұжырым жасау үшін алдымен оған тәжербие жасауға немесе ол туралы статистикалық мәліментердің жиынтығын зерттеуге тура келеді. Егер алынған тәжербиелердің нәтижесінде шыққан мәліметтердің жиынтығынан айтарлықтай ауытқу болса, онда бұл жағдайда аппроксимация қисығын жүргізу керекпіз. Негізінен бұл қисық керекті тәжербие нүктелерінен өтпейді, бірақ ол зерттеудің тәуелділігін көрсетіп және жіберілген үлкен ауытқуларды тұзетуге ат салысады. Дәл осындай операцияны аппроксиматция деп, содан шыққан функцияны аппроксимациялық функция, ал оның графигі сызықтық аппроксиматция деп аталады.

Х пен У екі айнымалының арасындағы байланыс зерттеліп жатсын делік; ол үшін осы айнымалылардың тәжербие нәтижесінде немесе мәліметтер жиынтығын зерттеуден шыққан кестелік мәндері қарастыралық:

Х

Х ₁

Х ₂

Х ₃

. . .

Х _n

Х:

У

Х1:

У ₁

Х2:

У ₂

Х3:

У ₃

. . .:

. . .

Хn:

У _n

Кесте бұдан кейін статистикалық деп аталады және дәл осы мәліметтердің арқасында біз Х пен У айнымалыларының байланыстыратың функция шығады:

У = f (X)

Осы функцияны анықтау үшін екі есеп шығаруға тура келеді, бұларды статистикалық есептің басты екі есебі дейді:

Аппроксимациялық функиясының жалпы түрін У= f(x) анықтау, ол өзіне тәуелсіз параметрлерді қосуы мүмкін, мысалға сызықтық функцияның жалпы түрі у=ax+b екі параметрге тәулді, ал квадраттық функцияның жалпы түрі y=ax2+bx+c үш параметрден, және т. б.
Нақты функцияның түрін анықтау, мұнда белгісіз параметрлердің мәнің анықтау а және b немесе a, b, c.

Бірінші тапсырманы орындау үшін феноменологиялық әдісті қолданамыз, зерттеушінің түйсігі мен кестеде берілген х аргименты және у функциясы. Ал екінші есепке матрицаларды шешудің бір әдісін қолданамыз.

Гаусс әдісі.

Сызықты теңдеулер жүйесі.

n белгісізі бар m сызықты теңдеулер жүйесі берілсін.

(1. 1)

Мұндағы, a _{i j} - жүйенің коэффициентері, нақты сандар;

x _i - белгісіз шамалар;

b _i - бос мүшелер;

a _{i j} - коэффициентері екі индекспен берілген, бірінші индексі i теңдеу нөмірін, ал екінші индекс j белгісіз нөмерін көрсетеді.

b _i ≠ 0 болса, онда жүйе біртекті емес жүйе деп аталады.

Сызықты теңдеулер жүйесінің коэффициенттерінен анықталған мына матрица

- жүйе матрицасы,

- жүйенің кеңейтілген матрицасы деп аталады.

1-анықтама. Егер - сандар жиыны (1. 1) теңдеулер жүйесіндегі теңдеулердің барлығын қанағаттандырса, онда осы сандар жиыны сызықты теңдеулер жүйесінің шешімі деп аталады.

Егер (1. 1) сызықты теңдеулер жүйесінің кем дегенде бір шешімі бар болса, онда ол үйлесімді жүйе, ал егер бірде бір шешімі болмаса (жоқ болса), онда ол үйлесімсіз жүйе деп аталады. Тек бір ғана шешімі бар жүйе анықталған жүйе деп, ал кем дегенде екі шешімі бар жүйе анықталмаған жүйе деп аталады.

Кез келген квадрат матрицаға элементар түрлендірулер қолданып үшбұрышты матрица аламыз. Берілген жүйені шешу үшін осы жүйенің кеңейтілген матрицасына элементар түрлендірулер жасау арқылы алынған үшбұрышты матрицаға сәйкес жүйені шешсек жеткілікті.

n белгісізі бар біртекті емес m сызықты теңдеулер жүйесін Гаусс әдісімен шешейік.

Айнымалыларды бірте-бірте жоя отырып жүйені озіне эквивалент баспалдақты түрге келтіреміз.

Баспалдақты түр деп

түрдегі жүйені айтады. Егер m=n болса, онда жүйе үшбұрышты түрге келеді.

Айнымалаларды бірте-бірте жою жүйені элементар түрлендіру арқылы жасалады. Элементар түрлендірулер матрицаның рангысын өзгертпейді.

Оған келесі түрлендірулер жатады.

екі теңдеудің орнын алмастыру;
нөлден өзге санға теңдеудің екі жағын да көбейту;
кез келгенс≠ 0 санға көбейтілген бір теңдеудің екі жағын да басқа теңдеуге сәйкесінше қосу.

Егер элементар түрлендірулер нәтижесінде теңдеудің екі жағында да коэффициенттер нөлге тең болса, онда бұл теңдеуді кез келген айнымалы қанағаттандырады. Бұл теңдеуді алып тастай салуға да болады. Ал сол жағындағы коэффициенттер нөлге тең болып, оң жағындағы бос мүше нөлге тең болмаса, онда жүйе үйлесімсіз, оған эквивалент берілген жүйе де үйлесімсіз болады.

Егер жүйе үйлесімді болса, онда шешімдерді табу үшін жүйенің ең соңғы n- ші теңдеуден x _n белгісізін тауып, оны n-1 -ші теңдеуге қойып, одан x _n-1 белгісізді табады. Осылайша, ең соңында бірінші теңдеуден x ₁ -ді табады.

Дербес компьютердің конфигурациясы

Компьютер:

Компьютер::

Компьютер:: Жад көлемі:

Компьютер::

Компьютер:: Еңгізу құрылғылары:

Компьютер:: Пернетақта

Компьютер:: Тышқан

Жұмыс жоспары

Жұмыс бөлімі

Жұмыс барысы

Жауаптылар

Орындалған уақыты

Жасалынған жұмыстар

Жұмыс бөлімі: Проектілеу

Жұмыс барысы: Тапсырмаларды қою

Жауаптылар:

Орындалған уақыты:

Жасалынған жұмыстар:

Жұмыс бөлімі:

Жұмыс барысы: Техникалық есепті құрастыру

Жауаптылар:

Орындалған уақыты:

Жасалынған жұмыстар: Техникалық есеп орындалды

Жұмыс бөлімі:

Жұмыс барысы: Есептің алгоритмын жасау

Жауаптылар:

Орындалған уақыты:

Жасалынған жұмыстар: Блок-схема- ларды құру және мақсаты анықтау.

Жұмыс бөлімі:

Жұмыс барысы: Проектілеу

Жауаптылар:

Орындалған уақыты:

Жасалынған жұмыстар:

Структуралық схема жасау

«Delphi» тілінде бағдарлама құрылды

Жұмыс бөлімі:

Жұмыс барысы: MS Excel көмегімен мәліметтерді тексеру

Жауаптылар:

Орындалған уақыты:

Жасалынған жұмыстар:

Алынған мәліметтерді MS Excel айғақтады

Қорытынды . . .

Бадарламалық өнімді жобалауда құрылымдық әдісті қолданылу.

Құрылымдық және функцияналды сұлбаларды өңдеу.

Күрделі бағдарламалық қамтамасыз етуде жобалау процесін оның құрылымынына түсініктемелер еңгізумен, яғни құрылымдық компоненттерді анықтау және құрылымдық немесе функционалды сұлбалар мен компоненттерді сипаттаумен бастайды.

Өңделіп жатқан бағдарламалық қамтамасыз етудің құрылымдық сұлбасы. Құрылымдық сұлба деп - өңделіп жатқан бағдарламалық қамтамасыз етудің құрылымын көрсететін және олардың арасындағы байланысты оның бөліктері арқылы басқаруға мүмкіндік беретін сұлбаны айтады.

Бағдарламаның құрылымдық сұлбасының пакеттері көп мағұлмат бере алмайды, себебі бағдарламаның организациясы пакеттердің ішінде ақпаратты жіберу жолдарын басқаруды іске асырмайды. Сондықтанда құрылымдық сұлбаларды әр бағдарламаның пакеттері үшін құрастырады, ал бағдарламаның пакеттерінің тізімі, функцияны тұжырымдай отырып, техникалық есептің көрсеткіштерін анықтайды.

Бағдарламалық қамтамасыз етудің ең қарапайым көрінісі - бағдарламаның компоненттерін тек ішкі программа мен библиотекалық ресурстар құрайтын бағдарламаны айтады.

Бағдарламаның құрылымдық сұлбасын өңдеуді әдетте қадамдап нақтылау әдісімен орындайды.

Бағдарламалық жүйенің немесе бағдарламалық кешеннің құрылымдық компоненттері ретіңде бағдарламалар, ішкі жүйелер , ақпараттық жүйелердің көздері ( база құжаттары) библиотекалық ресурстар мен т. б. жатады.

Бағдарлама кешені.

Өндеу кешенін таңдау.

Егер еркін навигациялық интерфейсі таңдалса немесе тура манипуляциялау болса, жоғарыда көрсетілгендей, онда бұл оқиғалы бағдарламалауды қолдану және нысанды бағытталған бағдарламалау жағынан қарауды жобалайды, жаңа визуалды бағдарламалау орталары, яғни: Visual C++, Delphi, Builder C++ және оларға ұқсас, нысанды бағытталған бағдарламалаудың библиотекалық класстар түрінде интерфейстің компаненттерін ұсынады. Бағдарламалық қамтамасыз ету тек нысанды бағытталған бағдарламалау және сәйкес класстарды қолдану арқылы әрі процедуралық әдіспен ғана іске асады. Бірақ интернеттің өңдеуінен өткен арнайы программалау тілдерін қолданған кезде, мүлдем басқа принциптік әдістер қолданылады.

Меню секілді интерфейс типі құрылымдық және нысыанды бағытталған бағдарламалау жағынан келумен сәйкестендіріледі. Сол себепті бағдарламалау түрін таңдау үшін қосымша мәліметтерге жүгіну керек.

Тәжірибе нәтижесі көрсеткендей, нысанды бағытталған бағдарламалау әдісін қолдану үлкен бағдарламалық жүйені құруда өте қолайлы (1 астам операторлық әмбебаб бағдарламалау тілдері) және нысанды бағытталған бағдарламалау құрылымының ауқымында анық байқалған жағдайларда да қолданылады.

Төмендегін ескерген жөн: өңделіп отырған бағдарламамен қамтамасыз етудің қолайлығына қатты шек қоюлар болғанда нысанды бағытталған бағдарламалау жағынан келуде өте сақ болу керек.

Барлық қалғаныларды оқиғаларда жақын келу таңдауын өңдеушінің ар жағында қалып жатыр .

Бағдарламалау ортасын таңдау

Бағдарламалау ортасы деп мамандандырылған текстік редактор, қоса салынған компилятор, құрастырушы, жөндеуші, мәліметтер жүйесі мен басқа бағдарламалар ортасынан тұратын және соларды қолдану бағдарламаның жазылуын және жөндеуді женілдететін бағдарламалар кешенін айтады.

Сонғы жылдары объектілі бағытталған бағдарламалаудың дамуымен бағдарламашы арнайы библиотека бөлімдерінен кейбір басқа бағдарлама кодтарына визуалды қосылуға мүмкіндігі бар визуалды бағдарламалау орталары кең таралған.

Ең көп таралған визуалды орталар: Borland (Enterprise Corporation) фирмасының Delphi, C++ Builder, Microsoft фирмасының Visual C++, Visual Basic, IBM фирмасының Visual Ada және т. б.

Осы фирмалардың ішіндегі Delphi, C++ Builder және Visual C++ секілді басты визуалды бағдарламалау орталарының арасында айырмашылықтар бар. Мысалы, Microsoft фирмасының визуалды ортасы өте төменгі дәрежедегі, Windows ішіндегі, бағдарламалау. Бұл олардың жетістігі әрі кемшілігі болып табылады. Жетістігі - стандартты емес жағдайлардың шығу мүмкіншілігі кемиді, яғни өңдеуші библиотекада ескерілмеген жағдайлар. Кемшілігі - бағдарламалаушының жұмысын көбейтеді, ал Delphi немесе C++ және төменгі дәрежеге негізделген бағдарламалау ортасында бағдарламалаушы артық жұмыстан құтылған.

Нысанды бағыталған бағдарламалау технологиясы күрделі бағдарламаларды құруға арналған. Бағдарламаны құруға арналған нысандар өздерінің типтері, қасиеттеріне байланысты белгілі бір ирархиялық тәртіппен орналасқан нысандардың жиынтығын құрайды. Мұндай жүйеде бағдарламалық нысандар бір-бірімен хабарлар беру арқылы байланыс орнатады. Нысандардың құрылыстарын 70 - жылдары Pascal, Delphi, C++, Java сияқты универсал тілдердің жаңа нұсқаларында қолданыла бастады. Нысанды бағытталған бағдарламалаудың моделі басқа түрлі бағдарламалаудан негізгі артықшылығы, бағдарламалардың декомпозицияларын және күрделі жобалы нысандарды тез құруға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл күрделі бағдарламалардың бөліктерін бір-біріне бағынышсыз жеке-жеке құруға және визуальды бағдарламалау ортасында жұмыс істеуге жол ашты. Бірақ нысанды бағытталу тілдері объект Pascal, C++ тілдерінен көптеген артықшылықтармен қатар кемшіліктері де жеткілікті. Кемшіліктер қатарына келесі пункттер жатады:

а) екілік кодтармен кодталған барлық нысандар бір жерге жинақталған стандартты библиотекалары болмауы, болса да осы библиотекадағы нысандарды қолдану үшін, сол кластың кодтарын көрсетіп жазу керек болды;

б) бір бағдарламадағы нысанға өзгеріс енгізсе қайта композиция жасау үшін, сол жобаға қатысты барлық модельдің бағдарламаларын бірге жасау керек болды.

Жалпы жағдайда, егер мәселе бағдарламалау ортасын таңдауда болса, онда ол көбіне бағдарламалаушының дәрежесімен және жобаның сипаттамасымен анықталады.

Жүйенің программасын сипаттау

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, StdCtrls, Grids;

type

TForm1 = class(TForm)

StringGrid1: TStringGrid;

Button1: TButton;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;