1.4. Понятия формализации

Этап проектирования завершается получением документов содержащих формальную запись требований и решений по их выполнению. Есть принятые виды представления формализации:

• таблицы решений;

• ГОСТ 19.701-90, нотация Гейна-Сарсона, сети Петри;

• UML

Таблица решений

Эта нотация подходит для формализации абстрактного исполнителя работающего по принципу конечного автомата

Состояние исходное	Условие	Решение	Состояние конечное
1	<&Выключатель выключен> .eq. true	<Лампочка горит >:= false	1
1	<&Выключатель включен> .eq. true	<Лампочка горит >:= true	1

Пример программы для машины Тьюринга инвертирующей машинный код от текущего положения головки вправо

Состояние исходное	Значение в ячейке		Состояние конечное	Направление перемещения
	исходное	конечное
1	-	-	1	S
1	0	1	1	R
1	1	0	1	R

Пример программы для машины Тьюринга удваивающей набор 1, если находимся в его начале

Состояние исходное	Значение в ячейке		Состояние конечное	Направление перемещения
	исходное	конечное
1	_	_	1	S
1	1	_	2	R
2	_	_	3	R
2	1	1	2	R
3	_	1	4	L
3	1	1	3	R
4	_	_	5	L
4	1	1	4	L
5	_	1	1	R
5	1	1	5	L

Нотации императивного подхода

Императивное программирование - технология программирования, характеризующаяся принципом последовательного изменения состояния вычислителя пошаговым образом. При этом управление изменениями полностью определено и полностью контролируемо.

Императивный подход в явную, предполагает наличие некого супервизора (среды выполнения) определяющего последовательность выполнения команд и обработки данных.

ГОСТ 19.701-90 (ISO5807-85) действует с 01.01.92 и определяет нотацию в стиле потока команд

	Данные. Символ отображает данные, носитель данных не определен
	Процесс.Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящее к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться)
	Предопределенный процесс. Символ отображает предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле).
	Решение.Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
	Граница цикла.Символ состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.
	Соединитель.Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
	Терминатор.Начало или конец схемы программы.
	Комментарий. Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещен около ограничивающей фигуры.

Блок-схема записи алгоритма нахождения факториала:

Нотация Гейна-Сарсона служит для изображения диаграмм потоков данных

Внешняя сущность
Система, подсистема или процесс
Накопитель данных
Поток

Сеть Петри – это разнородный граф из вершин двух типов: данные и процессы. Направленное соединение может быть только между вершинами разного типа определяя одновременно поток команд и данных

Нотации событийного подхода

Событийно-управляемое программирование – подход при котором задаются реакции программы на различные события

UML – универсальный язык моделирования включает диаграммы различного вида и назначения, служащих для описания при проектировании структуры и динамического поведения объектно-компонентных систем. Универсальность подразумевает применимость к объектам различной организации и функциональности, размещаемых и выполняемых на исполнителях различной архитектуры, взаимодействующих как синхронно так асинхронно.

Понятие актер подразумевает внешнего пользователя (человека или нет) взаимодействующего с системой. Понятие класс подразумевает сущность характеризуемую набором ее свойств – атрибутов и набором описанных в нем действий операций, конкретная реализация сущности объект

Набор диаграмм UML представляет:

1. Диаграммы прецедентов (описывающих взаимодействие актеров с системрй);

2. Диаграммы классов (задающие атрибуты и операции);

3. Диаграммы объектов (как экземпляра класса)

4. Диаграммы кооперации (обмен сообщениями между объектами)

5. Диаграммы последовательности (временная последовательность обработки сообщения)

6. Диаграммы состояний (соединяемые парой условие/действие)

7. Диаграммы развертывания (привязка к техническим средствам)