33

Руководство

по курсовому проектированию

по дисциплине

«Программирование и основы алгоритмизации»

1. Основные понятия и определения

1.1. Программирование

Под математическим обеспечением понимается совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, предназначенных для решения задач управления и обработки информации с применением вычислительной техники.

Под программным обеспечением понимается совокупность программ на носителях данных и программных документов, предназначенных для отладки, функционирования и проверки работоспособности АСУ.

Специальное математическое обеспечение (СМО) включает в себя математические методы, модели и алгоритмы, ориентированные, как правило, на решение прикладных задач конкретных пользователей, работающих в конкретных предметных областях.

Специальное программное обеспечение (СПО) представляет собой программное обеспечение, построенное на основе СМО.

Алгоритмизация– это процесс построения алгоритма решения задачи, результатом которого является выделение этапов процесса обработки данных, формальная запись содержания этих этапов и определение порядка их выполнения.

Алгоритм– это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.

Свойства алгоритма:

1. Детерминированность – точность указаний, исключающая их произвольное толкование.

2. Дискретность – возможность расчленения вычислительного процесса на отдельные элементарные операции, возможность выполнения которых не вызывает сомнений.

3. Результативность – прекращение процесса через определенное число шагов с выдачей искомых результатов или сообщения о невозможности продолжения вычислительного процесса.

4. Массовость – пригодность алгоритма для решения всех задач заданного класса.

Алгоритмический язык– набор символов и правил образования и истолкования конструкций из этих символов для записи алгоритмов.

Язык программирования– предназначен для реализации программ на ЭВМ.

Программа– это алгоритм, записанный в форме, воспринимаемой машиной. Программа содержит наряду с описанием данных команды, в какой последовательности, над какими данными и какие операции должна выполнять машина, а также в какой форме следует получить результат. Это обеспечивают различные операторы.

Данные– это факты и идеи, представленные в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать эти факты и идеи с помощью некоторого процесса.

Оператор– совокупность символов, указывающих операцию и значения, либо местонахождение ее элементов.

А:= В+С; {А, В, С – переменные;} К:= 2; IF T < 0 THEN...

Переменная– это объект, который в ходе выполнения программы может менять свое значение.

Свойства переменной:

1. Переменная называется неопределенной до тех пор, пока она не получит значение:

   1. Вводом извне.

   2. Занесением константы.

   3. Занесением значения другой, ранее определенной переменной.

2. В каждый момент времени переменная может либо иметь определенное значение, либо быть неопределенной.

3. Последующее значение уничтожает (стирает) предыдущее значение. Выбор (чтение) переменной и ее использование не изменяют значение переменной.

Система программирования– средство автоматизации программирования, включающее язык программирования, транслятор этого языка, документацию, а также средства подготовки и выполнения программ.

Транслятор– это программа, которая переводит с одного языка на другой.

Интерпретатор– это программа, которая сразу выполняет переводимые команды.

Компилятор– это программа, которая переводит конструкции алгоритмического языка в машинные коды.

2. Вычислительная система

Пользовательский интерфейс– командный язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающий пользователя от выполнения рутинных операций.

Программный интерфейс– набор услуг, освобождающий программиста от кодирования рутинных операций.

Процесс (задача)- последовательность действий, предписанных программой или ее логически законченной частью, а так же данные, используемые при вычислении.

Интерфейс– совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов, предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами. От характеристик интерфейсов во многом зависят производительность и надежность вычислительной машины.

Файл – поименованная целостная совокупность данных на внешнем носителе информации. В этом контексте под данными понимается любая информация, включающая программы и исходные данные для их выполнения, результаты выполнения программ, тексты, иллюстрации и т.д.

Файловая система– функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами. в зависимости от файловой системы набор таких операций может меняться, но при этом всегда обеспечиваются возможности создания и удаления файлов, а также считывание их содержимого и запись информации в них.

Метод доступа – алгоритм запоминания и поиска записей (компонентов) в файле. Известны последовательный, индексно-последовательный, библиотечный и прямой методы доступа. Метод доступа определяет требования к организации файлов, чтобы он был применим.

Текстовый файл– файл, содержимое которого без преобразования может быть выдано на экран дисплея или принтер и непосредственно воспринято человеком.

Драйвер– программа, обслуживающая те или иные периферийные устройства.

Информационная система– человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор, обработку и доведение информации, необходимой для оптимизации управления соответствующим объектом.

2. Банки данных

Банк данных– информационно-поисковая система, включающая комплекс специальных методов и средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного использования специальным образом организованных данных (информационной модели) пользователями, а также для поддержания информационной модели в актуальном состоянии.

База данных– совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ.

Система управления базами данных– совокупность программ и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных и обеспечения взаимодействия ее с прикладными программами.

Схема данных– описание структур данных на формализованном языке, языке описания данных.

Язык описания данных– язык высокого уровня, предназначенный для задания схем данных. С его помощью описываются типы данных, подлежащие хранению в БД, и их структура.

Язык манипулирования данными(язык запросов)- система команд манипулирования данными.

Концептуальное проектирование– получение семантических (смысловых) моделей, отображающих информационное содержание конкретной предметной области.

Логическое проектирование– организация данных, выделенных на предыдущем этапе, в форму, принятую в конкретной СУБД.

Сущность– некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию.

Атрибут– поименованная характеристика сущности, которая принимает значение из некоторого множества.

Связь– средство представления в модели данных отношений между сущностями.

Модель данных– инструментарий для отображения предметной области. Модель данных определяется тремя компонентами:

• допустимой организацией данных;

• ограничениями целостности;

• множествами операций, допустимых над объектами.

Модель базы данных– результат отображения предметной области в терминах модели данных.

Концептуальная модель данных – семантическая (смысловая) модель, отображающая информационное содержание конкретной области.

Логическая модельданных – концептуальная модель представленная в терминах языка описания данных конкретной СУБД.

2. Сети ЭВМ

Архитектура «клиент-сервер»- концепция сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.

Взаимодействие открытых систем ВОС – совокупность принципов взаимодействия открытых систем, которое организовано в соответствии с документами международной организации по стандартизации (ISO).

Датаграмма - пакет, передаваемый через сеть без предварительной организации пути его следования и независимо от других пакетов.

Кадр– блок данных, передаваемый на канальном уровне.

Канал передачи данных – логический канал, соединяющий объекты канального уровня.

Коммутатор – устройство либо программа, осуществляющие выбор одного из возможных направлений передачи данных.

Концентратор – устройство либо функциональный блок, у которого суммарная пропускная способность входных каналов выше пропускной способности выходного канала.

Мост– ретрансляционная система, соединяющая два канала передачи данных. Мост описывается протоколами физического и канального уровней.

Маршрутизатор - ретрансляционная система, соединяющая две коммуникационные сети либо их части, Маршрутизатор реализует протоколы физического, канального и сетевого уровня.

Протокол– стандарт, определяющий поведение функциональных блоков при передаче данных. Протоколом является набор правил, расположенных на одном уровне.

Транзакция– короткий во времени цикл взаимодействия объектов, включающий запрос - выполнение задания - ответ.

Шлюз– ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействие двух информационных сетей. Шлюз обеспечивает взаимодействие с различными наборами протоколов всех семи уровней.