Классификация и обзор языков программирования.

Современное состояние языков программирования можно представить в виде следующей классификации:

Этапы подготовки и решения задач на компьютере.

Компьютер предназначен для решения разнообразных задач: научно-технических, инженерных, разработки программного обеспечения и т.д. В процессе подготовки и решения на компьютере задач можно выделить следующие этапы:

1.Постановка задачи– формулируется цель решения задачи, подробно описывается ее содержание; проводится анализ условий, при которых решается поставленная задача, выявляется область определения входных параметров задачи.

2.Формальное построение модели задачи– предполагает построение модели с характеристиками, адекватными оригиналу, на основе какого-либо его физического или информационного принципа; анализируется характер и сущность величин, используемых в задаче.

3.Построение математической модели задачи– характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие взаимосвязи между величинами выражаются с помощью математических соотношений. Как правило, математическая модель строится с определенной точностью, допущениями и ограничениями.

4.Выбор и обоснование метода решения– модель решения задачи реализуется на основе конкретных приемов и методов решения. В большинстве случаев математическое описание задачи трудно перевести на машинный язык. Выбор и использование метода решения позволяет свести решение задачи к конкретному набору машинных команд. При обосновании метода решения рассматриваются вопросы влияния различных факторов и условий на конечный результат, в том числе на точность вычислений, время решения задачи на компьютере, требуемый объем памяти и др.

5.Построение алгоритма– на данном этапе составляется алгоритм решения задачи, в соответствии с выбранным методом решения. Процесс обработки данных разбивается на отдельные относительно самостоятельные блоки, определяется последовательность выполнения этих блоков.

6.Составление программы– алгоритм решения переводится на конкретный язык программирования.

7.Отладка программы– процесс устранения синтаксических и логических ошибок в программе. В процессе трансляции программы с помощью синтаксического и семантического контроля выявляются недопустимые конструкции и символы для данного языка программирования. Затем проверяется логика работы программы в процессе ее выполнения с конкретными исходными данными.

8.Решение задачи на компьютере и анализ результатов. Первоначально выполняется многократное решение задачи на компьютере для различных наборов исходных данных. Получаемые результаты анализируются специалистом.

Основы информационных систем. Базы данных. Основные понятия.

В истории развития вычислительной техники наблюдалось два основных направления ее применения.

Первое связано с выполнением больших численных расчетов, которые трудно или просто невозможно произвести вручную. Развитие этой области способствовало ускорению развития методов математического моделирования, численных методов, языков программирования высокого уровня, рассчитанных на удобное представление вычисленных алгоритмов.

Для задач данного типа характерны большие объемы вычислительной работы при относительно небольших потребностях в памяти.

Второе направление связано с использованием вычислительной техники для создания, хранения и обработки больших массивов данных.

Задачи данного типа, по сравнению с первым типом, наоборот, требуют больших объемов внешней памяти при относительно небольших расчетах. Данная область применения возникла позже первой; это объясняется тем, что на ранних этапах развития компьютерной техники внешняя память вычислительных систем была несовершенной, другими словами попросту отсутствовала возможность надежного хранения больших объемов данных.

Данные задачи решают информационные системы (ИС). К ним относятся поисковые, справочные, различные автоматизированные системы управления и многое другое.

Информационная система представляет собой аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий выполнение следующих функций:

- ввод данных об объектах некоторой предметной области;

- надежное хранение и защита данных во внешней памяти вычислительной системы;

- дополнение, удаление, изменение данных;

- сортировка, выборка данных по запросам пользователей;

- выполнение специфических для данной предметной области преобразований информации;

- предоставление пользователям удобного интерфейса;

- обобщение данных и составление отчетов.

Объем данных в информационных системах может исчисляться миллиардами байт. Отсюда возникает необходимость в устройствах, способных хранить большие объемы данных во внешней памяти. Число пользователей данных систем может достигать десятков тысяч, что создает немало проблем в реализации эффективных алгоритмов функционирования информационных систем. Для успешного решения данных задач необходимо чтобы данные в системе были структурированы.

При структурировании данных первоначально из всего многообразия данных выбираются только некоторые, другими словами создается информационная модель объекта. Затем данные упорядочиваются по порядку следования, по применяемым типам или форматам данных, после чего уже обрабатываются компьютером.

Совокупность взаимосвязанных данных называется структурой данных. Совокупность структурированных данных, относящихся к одной предметной области, называется базой данных (БД). Совокупность программ, реализующих в базе данных функции информационных систем в удобной для пользователя форме, называется системой управления базой данных (СУБД). Программы, производящие специфическую обработку данных в базе данных, составляют пакет прикладных программ (ППП).

Из сказанного ранее можно дать следующее определение понятию «Информационные системы». Информационные системы – это организационное объединение аппаратного обеспечения (АО), одной или нескольких баз данных (БД), системы управления базами данных (СУБД) и пакетов прикладных программ (ППП).