Исследование методов разработки программного обеспечения компьютерной инженерии на основе типовых программных элементов

Abstract

В работе рассматриваются проблемы повышения эффективности разработки ИС, и, в частности, вопросы уменьшения сроков разработки программного комплекса ИС. Проведен анализ технологий разработки программного комплекса в жизненном цикле ИС. Структурный подход к программированию предлагал осуществлять декомпозицию программ методом пошаговой детализации. Разработка структур программы выполняется при помощи построения структур входных и выходных данных, идентификации связей обработки между этими данными, формирования структуры программы на основании структур данных и обнаруженных соответствий. Преодолеть фактор сложности можно, если отойти от прямолинейного подхода к решению поставленной задачи, состоящего в последовательном и линейном наращивании исходного текста программы оператор за оператором, в результате чего получается одна длинная и аморфная программа. Оказывается действенным принцип модульности: исходная задача разбивается на относительно независимые части; они реализуются отдельными программными модулями, которые затем связываются в единое целое на этапе компоновки. Выделены особенности технологии автоматизированного синтеза программ, а именно, технологии сборки программ из типовых программных элементов. Определены основные понятия указанной выше технологии, проведено исследование конструирования программ из блоков и выявлена проблемная область. Исходными данными для постановки и решения задач синтеза системы программных модулей являются множество информационных массивов системы, для которых определены: входные, выходные и промежуточные данные; множество альтернативных процедур обработки данных; последовательности выполнения процедур в процессе обработки; способы обмена с внешней памятью. Рассмотрен подход для выделения типовых программных элементов, удовлетворяющих определенным критериям. На основании рассмотренного подхода, а также с учетом его недостатков, был предложен усовершенствованный метод классификации типовых программных элементов и способ проектирования ПО на их основе с учетом минимизации времени и стоимости проекта.The paper deals with the problems of increasing the effectiveness of the development of IS, and, in particular, the issues of reducing the development time of the software package of IS. The analysis of technology development software in the life cycle of IS. A structural programming approach suggested decomposing programs in a step-by-step manner. The development of program structures is carried out using the construction of input and output data structures, identification of processing links between these data, formation of a program structure based on data structures and detected matches. It is possible to overcome the complexity factor if we deviate from a straight forward approach to solving the problem posed, consisting in sequential and linear extension of the source code of the program operator-by-operator, resulting in one long and amorphous program. Here, the modularity principle is effective: the initial problem is divided into relatively independent parts; they are implemented by separate software modules, which are then linked into a single unit at the layout stage. The features of the technology of automated program synthesis, namely, the technology of assembling programs from typical program elements, are highlighted. The basic concepts of the above technology have been identified, a study has been conducted to design programs from blocks and a problem area has been identified. The initial data for the formulation and solution of problems for the synthesis of a system of program modules are the set of information arrays of the system, for which there are defined: input, output and intermediate data; many alternative data processing procedures; sequence of procedures in the processing; ways of sharing with external memory. The approach to the selection of typical program elements that meet certain criteria is considered. On the basis of the considered approach, and also taking into account its shortcomings, an improved method was proposed for classifying typical program elements and a method for designing software based on them, taki ng into account minimizing the time and cost of the project.