1. Системный анализ

Изучение и определение задачи, которую нужно решить.

Основной итог — общая формулировка того, что должно делать ПО.

2. Проектирование

Основа проектирования — четко сформулированная задача. Преобразование проблемы и поставленной задачи в конкретные требования составления программы (какова последовательность программирования и т.д.).

Основной итог — получение проекта (конкретных требований, которые нужно реализовать на определенном ЯП). Проект может представлять собой текст или блок-схему, либо таблицы.

Основная проблема — определение момента завершения проектирования. Решение этой проблемы зависит от конкретных условий, от опыта и квалификации проектировщика.

3. Реализация

Исходные данные — алгоритм, требования. Происходит процесс написания программы, ввод ее в память и выявление синтаксических ошибок.

4. Отладка

Начинается с момента, когда программа введена в память, дает в основном правильные результаты, отсутствуют или удалено большинство синтаксических ошибок. Отладка состоит из:

• проверки сомнительных требований;

• проверки данных в близи критических значений.

5. Сопровождение

Программа сдана заказчику, принята в эксплуатирование.

Сопровождение — поддержание работоспособности программы.

Сопровождение включает:

• устранение ошибок;

• проведение доработок;

• улучшение свойств.

Основная проблема — отсутствие квалифицированных кадров (специалистов).

Методы сопровождения:

20% средств — совершенствование программ по инициативе заказчика;

35% средств — на адаптацию ПО (к изменению входных данных, к аппаратуре и т.д.);

30% средств — устранение ошибок; 15% средств — прочие работы.

20. Корректировка программ

Все изменения необходимо строго документировать. Для внесения изменений нужно:

• тщательно выбирать необходимые методы операторов;

• тщательно проверять результаты измерений на взаимодействие с другими программами;

• выполнять корректировку документации после каждого изменения.

21. Виды и характеристики ошибок в ПО

Ошибки в программах (Виды и характеристики ошибок программного обеспечения):

• технологические (при подготовке носителей, при вводе программы в память);

• программные (ошибки при трансляции, алгоритмические ошибки в условии решения);

• системные (отклонение функционирования программы в реальных условиях).

• Алгоритмические.

Ошибки в программах приводят к:

1. зацикливанию программы;

2. остановке исполнения программы

3. значительному снижению темпа выдачи вследствие перегрузки

4. полной самоблокировке вычислительного процесса – разные части программы обращаются к одним и тем же ресурсам

1. значительному искажению или потере информации

2. блокированию некоторых процессов

3. пропуску модулей или их существенных частей

4. обработке ложной или сильно искаженной информации

22. Классы программ по длительности из жизненного цикла

Распределение времени в схеме ЖЦ.

Системный анализ 10%

Проектирование 10%

Реализация 10%

Отладка 20%

Сопровождение/эксплуатация 50%

(Классы программ по длительности их жизненного цикла) По длительности ЖЦ все программы можно условно разделить на 2 класса:

• программы с малой длительностью эксплуатации (эти программы небольшие: ≤ 104 команд или ≤ 103 операторов, создаются одним или несколькими программистами, такими программами пользуются только сами разработчики для своих целей, документация не обязательна);

• программы с большой длительностью эксплуатации (эти программы большие: ≥ 105 команд или ≥ 103 операторов, используются для регулярной многократной длительной обработки в сложных АС, обязательно нужна документация, пользуются другие люди, обязательно проводить приемо-сдаточные испытания, ЖЦ таких программ — несколько лет).

23. Основные режимы функционирования программ

• Режим начального пуска

Реализуется перед запуском АС в работу. Установка исходных данных и передача управления на начало программы.

• Режим функционального контроля

Тесно связан с режимом пуска и содержит тесты для проверки с помощью ЭВМ основных элементов

управляющей системы и управляемого объекта. Выдача персоналу исходных данных по результатам проверки.

Осуществляет периодическую проверку оборудования системы в процессе функционирования.

• Рабочий режим

В зависимости от загрузки системы существует 3 подрежима:

• отсутствие внешних сообщений и ожидения информации;

• малая и средняя загрузка системы (осуществляется нормальный темп работы программ);

• предельная загрузка (внешние сообщения поступают на пределе возможностей системы, в таком случае сокращается объем и темп проверок, некоторые функции исключаются).

24. Корректная и надежная программа

Надежность ПО –свойство системы программ удовлетворять поставленным требованиям и ее пригодность для эксплуатации. Надежность – составная часть понятия качества.

Корректность ПО – степень удовлетворения требованиям.

Надежность и корректность – близкие, но разные понятия.

Качественная программа – не только надежная, но и компактная, совместима с другими программами, эффективна в выполнении своих функций, удобна в сопровождении и модернизации.

Средства, обеспечивающие повышение надежности (решение задачи восстановления) должны:

• проводить систематический контроль и оперативно обнаруживать аномалии

• диагностировать обнаруженные искажения

• выбирать методы и средства оперативного восстановления работоспособности

• регистрировать каждый сбой и отказ для выявления систематических случаев, чтобы затем осуществить необходимую доработку программ.

Корректность (правильность) программы:

•определяется статически удовлетворением требованиям ТЗ (задаются комбинации исходных данных, смотрится результат, например)

Для надежной программы необходимо быстрое восстановление.

Формально правильная программа может быть ненадежной (конфликт данных, например, данные поступают слишком быстро).

Аттестация – подтверждение надежности программы компетентными органами.

Надежность и корректность программы — не одно и то же!

Правильная (корректная) программа - правильная программа выдаёт правильные результаты в той области входных данных, которые заданы требованием технического задания.

-Удовлетворяет всем требованиям ТЗ

-Может быть надежной, а может и не быть ею.

Надёжная программа - должна обеспечивать низкую вероятность отказа в процессе реального функционирования

-может быть корректной программой, а может и не быть

-это программа, пригодная к эксплуатации (?)

-обеспечивает автоматизированный перевод отказов в сбои

25. Методы контроля состояния исполнения программ

Средства программного контроля не в состоянии обнаруживать искажения, а только фиксирует последствия первичного искажения. Эти последствия обычно развиваются во времени и могут принимать катастрофический характер.

Чтобы их избежать — нужно сочетать различные методы контроля.

В процессе эксплуатации контроль надежности функционирования проводится в 3 этапа:

• предпусковой контроль (осуществляется при подготовке к включению нормального рабочего режима);

• профилактический (осуществляется в нерабочем режиме, можно проводить детальный анализ аномалий и устранение ошибок);

• оперативный (осуществляется в процессе решения основной задачи системы в номинальном режиме работы системы).

Главная задача — сократить время контроля и восстановления. Вмешательство человека допускается только в исключительных случаях.

На надежность влияют последние 2 метода.

26. Характеристики процесса контроля и восстановления

Количественные характеристики процесса контроля и восстановления:

1. вероятность обнаружения искажения при одной процедуре контроля

2. затраты на проведение одной процедуру контроля (важнейшая – длительность по времени)

3. интервал времени между последовательными процессами контроля

4. потери в эффективности выполнения основных функций на единицу времени вследствие запаздывания в обнаружении искажения данных или вычислительного процесса

5. вероятность ложного обнаружения искажения

27. Методы программного восстановления

Процесс восстановления в ПО — нужно автоматизировать процесс восстановления.

Главная задача: время восстановления (𝑡восст) сделать меньше допустимого времени восстановления (𝑇доп).

Для повышения надежности необходима автоматизация процесса восстановления:

• проводить систематический контроль и оперативно обнаруживать искажения в аномалиях;

• диагностировать искажения;

• выбирать методы и средства оперативного восстановления;

• реализовывать оперативное восстановление в работоспособное состояние;

• регистрировать каждый сбой и отказ для выявления систематических случаев, которые требуют доработки.

28. Тестирование программ

Тестирование — процесс выполнения программы с целью определения места ее некорректного функционирования.

Тестирование = проверка выполнения требований (с точки зрения заказчика) + проверка структуры программы (с точки зрения программиста).

Тестирование программных средств - это техническая операция, которая заключается в определении одной или нескольких характеристик продукта, процесса или услуги по соответствующей процедуре.

Целью тестирования ПО является выявление ошибок, дефектов и недостатков в программной реализации.

Виды тестирования:

● Детерминированное

● динамическое (проверка проводится при испытании программы)

● статическое (программа не выполняется) ручное

автоматизированное(анализ текста программы)

В ряде классификаций выделяют только динамическое тестирование

29. Методы испытания программ на надежность

После завершения отладки разработчик предъявляет программу заказчику для проверки и приема в эксплуатацию.

При этом проводятся испытания. В процессе испытаний оценивается качество документации, устанавливается соответствие требованиям ТЗ, требованиям различным нормативным документам и пригодность документации для серийного выпуска.

Основой проверок служит программа испытаний. Важные показатели — объем и достоверность.

Программа испытаний должна содержать следующие разделы:

• объект испытаний и перечень основных документов;

• цель испытаний (основные требования ТЗ и ограничение на проведение испытаний);

• перечень спецпроверок;

• методика испытаний (однозначно д.б. определены все проверяемые показатели, условия их прокерки)

Методы испытания обычно берут уже апробированные.

Методы испытания:

• прямые экспериментальные методы (определение показателей надежности в нормальных условиях функционирования программ);

• форсированные методы (увеличивают темп ввода, вводят некорректные данные, но должен быть пересмотрен корректный пересчет в нормальный режим);

• расчетно-экспериментальные методы.

Для проверки программ, как правило, приходится создавать комплекс программ, который нередко может превышать объем самих программ, поэтому работы по созданию испытательных комплексов планируют вместе с самими программами.

30. . Избыточность при создании ПО

3 вида избыточности:

1) временная;

2) программная;

3) информационная;

Главная задача избыточности — ограничение или исключение возможности аварийных последствий.

Временная избыточность (ВИ)

Использует некоторые части производительности ЭВМ для контроля работы программ.

Используется для контроля и обнаружения искажений, динамического принятия решений.

Программная избыточность (ПИ)

Заключается в применении нескольких вариантов программ, которые либо отличаются методом решения задач, либо отличаются программной реализацией одного и того же метода.

Программная избыточность — обязательная часть для реализации других видов избыточности.

Информационная избыточность (ИИ) Дублирование исходных и промежуточных данных обрабатываемых программой.

Позволяет не только обнаруживать ошибки, но и устранять их.

Для реализации ИИ необходима реализация ПИ и ВИ.

ИИ часто встречается с психологическими трудностями и с ограничениями в ресурсах ЭВМ, а также с ограничением времени.

31. Определение НИР. Исходные документы для их проведения (ТЗ на НИР)

НИР – работа научного характера, связанная с научным поиском, проведением исследований, экспериментами в целях расширения имеющихся и получения новых знаний, проверки научных гипотез, установления закономерностей, проявляющихся в природе и в обществе, научных обобщений, научного обоснования проектов.

НИР – один из этапов ТЗ.

Регламентируется ГОСТ 15.101-98 (порядок выполнения) и ГОСТ 7.32-2001 (оформление отчета).

Основным результатом НИР является отчёт о выполнении НИР, также допускается создание опытных образцов.

Отчет о НИР— научно-технический документ, который содержит исчерпывающие систематизированные сведения о выполненной работе или ее этапе.

Этап НИР – часть НИР, которая является объектом планирование и финансирования.

Основанием для выполнения НИР служит контракт

с заказчиком или ТЗ на НИР – документ, устанавливающий требования к содержанию, объему и срокам работ. ТЗ утверждается заказчиком (если договорная) или руководителем предприятия (если инициативная).

Заказчик – предприятие (организация или другой объект хоз. деятельности), по заявке или контракту с которым производится создание и подготовка продукции, в том числе научно-технического характера.

Исполнитель НИР – предприятие (организация или другой объект хоз. деятельности), выполняющее НИР.

Отчетная научно-техническая документация – комплект документов, которые отображают объективную информацию о содержании и результатах НИР, а также содержат информацию рекомендации по ее использованию.

Программа испытаний – документ, предназначенный для организации и выполнения работ, обеспечивающих проведение испытаний конкретного образца.

В процессе выполнения НИР должны быть обеспечены требования, сформулированные в ТЗ и/или контракте:

• обеспечение жизни и здоровья людей и охрана окружающей среды

• стандартизация, унификация и метрологическое обеспечение

• ограничение номенклатуру применяемых материалов и комплектующих изделий

• экономичное и рациональное использование топливно-энергетических и материальных ресурсов

• обеспечение конкурентоспособности намечаемой к созданию продукции

Основа НИР – знания, накопленные за прошлые периоды развития.

ТЗ на НИР - Обоснование необходимости разработки НИР

32. Виды НИР. Этапы их выполнения

ВИДЫ НИР:

1) Фундаментальные - результаты исследования дают:

• Расширение теоретических знаний;

• Получение новых научных данных о процессах, явлениях и закономерностях, существующих в исследуемой области;

• Научные основы, методы и принципы решений;

2) Поисковые - увеличение объёма знаний для более глубокого понимания изучаемого предмета; результаты:

• Разработка прогнозов развития науки и техники;

• Открытие путей применения новых явлений и закономерностей в исследуемой области;

3) Прикладные - решение конкретных научных проблем для создания новых научных изделий; Результаты:

• Получений рекомендаций, инструкций, расчётно-технических материалов и методик;

• Определение возможности проведения ОКР (опытно-конструкторских работ) по тематике НИР;

Основные этапы выполнения НИР:

1. Определение проблемы, формулирование темы

2. Постановка целей, выдвижение гипотезы

3. Работа с литературой, включая поиск необходимого материала и его анализ

4. Подготовка теоретической части работы

5. Экспериментальные исследования

6. Оформление

7. Оглашение результатов

Если объем работы большой, НИР разбивается на этапы (должно быть одобрено в ТЗ или контракте). Предварительно согласованный утвержденный план работ на выполнение НИР является обязательным для всех участников.

33. Общие требования к отчету о НИР (Структура отчета о НИР)

Основным результатом НИР является отчёт о выполнении НИР. Оформление отчета регламентируется ГОСТ 7.32-2001.

Отчет о НИР – научно-технический документ, который содержит исчерпывающие и систематизированные сведения о проделанной работе. Выпуск отчета обычно предусматривается техническим заданием, планом или программой выполнения работ.

На этапе создания АС, отчетов может быть несколько (разной степени детализации, по разным областям).

Общие требования к отчету:

1. Четкость и логическая последовательность изложения материала.

2. Убедительность аргументации.

3. Краткость и четкость формулировок, исключающих возможность их неоднозначного толкования.

4. Конкретность изложения результатов работы.

5. Обоснованность рекомендаций и предложений.

Предусмотрено определенное расположение структурных частей – удобно и автору, и читателю.

Структурные части отчета (жирным отмечены обязательные части):

1. Титульный лист

2. Список исполнителей (не указывается, если 1 исполнитель)

3. Реферат

4. Содержание (нет, если отчет меньше 10 страниц)

5. Определения (нет, если используется меньше 3 определений/сокращений)

6. Обозначения и сокращения (может быть объединено с предыдущим пунктом)

7. Введение

8. Основная часть

9. Заключение

10. Список используемых источников

11. Приложения

34. Требования к оформлению НИР

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ:

Структура отчета:

• д.б. удобна как для автора отчета, так и для читателей;

• принята как для отчета, так и для ПЗ;

• использ-ся при написании статей в журналы;

• рекомендуется при защите дипломных/курсовых проектов.

Структурные части отчета (жирным отмечены обязательные части):

1. Титульный лист

2. Список исполнителей (не указывается, если 1 исполнитель)

3. Реферат

4. Содержание (нет, если отчет меньше 10 страниц)

5. Определения (нет, если используется меньше 3 определений/сокращений)

6. Обозначения и сокращения (может быть объединено с предыдущим пунктом)

7. Введение

8. Основная часть

9. Заключение

10. Список используемых источников

11. Приложения

Случаи, когда обязательные части являются необязательными:

• если отчет выполнен одним исполнителем, то список исполнителей не нужен;

• если меньше определенного кол-ва страниц (обычно <10–15), то содержание не используется;

• если условных обозначений <20, то перечень условных обозначений можно не писать (≥20 — обязательно);

• приложения могут быть, а могут и не быть, вощемта.

Реферат

• Наименование документа.

• Объем.

• Кол-во иллюстраций, томов отчета, страниц, таблиц, использованных источников и приложений.

• Перечень ключевых слов (5–15 слов или словосочетаний).

Текст реферата должен содержать следующее:

• объект исследования;

• цель работы;

• метод исследования;

• полученные рез-ты и их новизну;

• степень внедрения;

• рекомендации по внедрению рез-тов;

• эффективность;

• область применения;

• осн-ые конструктивные и технико-эксплуатационные хар- ки.

Рекомеднуемый объем: 1200 печатных знаков (≤2000).

Введение

Р/м-ся откуда возникла проблема (необходимость) такой разработки, краткое состояние проблемы, на что можно опираться, каким образом решается эта проблема.

В конце введения на 0.5 стр. описывается кратко что есть в работе.

Заключение

Подводятся итоги выполненной работы (лучше 4-10 пунктов скомпоновать), указывается конкретно что сделано в работе (в прошедшем времени: разработан алгоритм, сделано то- то…).

Введение и заключение не нумеруются.

Основная часть

Состоит из разделов. Разделы нумеруются арабскими цифрами (1,2,3,4,…). Число разделов м.б. разным.

Рекомендуется 3-6 разделов. Самый большой раздел не д.б. более чем в 2÷2,5 раза больше других. Каждый раздел д. иметь свое название. Название не д. носить общий хар-тер (не «теоретическая часть», а конкретно «математические основы фильтрации»).

Разделы

Некоторые разделы м. разбиваться на части — подразделы. Подразделы имеют двойную нумерацию (1.1, 1.2, …; 2.1, 2.2,…). Каждый подраздел д. иметь свое название.

Некоторые подразделы м. дробиться на части — пункты, которые имеют тройную нумерацию (1.1.1, 1.1.2, …).

Приложения

В приложениях выносится вспомогательный материал (промежут. мат. док-ва, расчеты, таблицы вспом. цифровых данных, протоколы или рез-ты испытаний, листинги или распечатки программ, иллюстрации вспомогат. хар-ра, акты о внедрении и пр.). Приложения нумеруются (П1, П2, … или А, Б, В в соотв-вии с ГОСТом). У каждого приложения д.б. заголовок, раскрывающий содержание.

Иллюстрации

Каждый рисунок д.б. пронумерован и иметь подрисуночную подпись (рис. 1 … или рисунок 1 … в соотв-вии с ГОСТом). При нумерации рисунков применяется либо сквозная нумерация (по всему тексту), либо двойная (в каждом разделе своя нумерация: 1 раздел — рис. 1.1, рис. 1.2, рис. 1.3, …; 2 раздел — рис. 2.1, рис. 2.2, …).

Рис. 1 <подрисуночная подпись>

На каждый рисунок в тексте д.б. ссылка. М.б. краткое описание рисунка (желательно от 1 строчки до 2 страниц или столько сколько надо, например).

Таблицы

Таблицы имеют заголовок. Нумерация как у рисунков: либо сквозная, либо двойная. Если в таблице приведены рез-ты, то нужно их проанализировать в тексте.

Нумерация

1-ый лист (титульный) не нумеруется. Следующие листы, начиная со 2-го, нумеруются арабскими цифрами (2,3,4,…).

Список литературы (список использованных источников)

Если текст откуда-то заимствован, то на него обязательно нужно ссылаться (даже на свои собственные статьи и работы). Ссылки пишутся в квадратных скобках: [1], [2], …. Нумерация либо по тексту в порядке приведения ссылок в тексте, либо по алфавиту. Предпочтительно ссылаться на конкретные страницы источника (с.20–25, например).

35. Основные стадии и этапы разработки АС

1) Формирование требований к АС

Обследование объекта и обоснование необходимости создания (модернизации) АС; Формирование требований пользователя к АС;

Оформление отчёта о выполненной работе;

2) Разработка концепции

Изучение объекта;

Проведение необходимых НИР;

Разработка вариантов концепции АС и выбор наилучшего из них; Оформление отчёта о выполненной работе;

3) ТЗ

Обоснование необходимости разработки АС; НИР; Разработка и утверждение ТЗ - собственно написание документа в соответствии с ГОСТ, сбор подписей;

4) Эскизный проект

Разработка проекта - Предварительная разработка структур, разработка методов решения разработка технико-экономического обоснования;

Утверждение - служебная записка, согласование утверждение;

5) Технический проект

Этапы:

• Разработка проектных решений на АС и её части;

• Разработка документации на систему и её части;

• Окончательное определение конфигурации технических средств;

• Разработка и оформление документации на поставку изделий для укомплектования автоматизированной системы;

• Составление плана мероприятий по разработке и внедрению системы;

• Утверждение технического проекта (разработка пояснительной записки, согласование и утверждение)

6) Рабочий проект (рабочая документация)

Этапы:

• Разработка рабочей документации на систему и её части в соответствии с ГОСТ;

• Разработка, согласование и утверждение порядка и методики испытаний;

• Проведение различного вида испытаний;

• Корректировка системы и технической документации по результатам испытаний;

7) Ввод системы в действие (раньше называлось внедрение)

• Подготовка объекта автоматизации к вводу системы в действие;

• Подготовка персонала;

• Комплектация АС поставляемыми изделиями;

• Строительно-монтажные работы;

• Пуско-наладочные работы;

• Проведение опытной эксплуатации;

• проведение приёмочных испытаний;

Примечание: допускается исключать стадию эскизный проект, допускается объединять стадии технического и рабочего проектов (технорабочий проект), стадии 3-6 носят название проектирование, допускается исключать отдельные виды работ на стадиях, допускается выполнять отдельные этапы до завершения предыдущих стадий, допускается параллельное во времени выполнение некоторых этапов, допускается включение новых этапов.

36. Организации, участвующие в работах по созданию НИР

1. Организация - заказчик (пользователь) - организация, для которой создаётся АС, которая финансирует проект, осуществляет приемку, эксплуатацию, а так же выполняет отдельные работы по созданию;

2. Организация - разработчик - осуществляет работы по созданию АС, предоставляет заказчику совокупность научно-технических услуг на разных стадиях (этапах)

создания, а также разрабатывает и поставляет различные программные и технические средства;

3. Организация - поставщик - изготавливает и поставляет программные и технические средства по заказу разработчика или заказчика;

4. Организация - генеральный проектировщик объекта автоматизации;

5. Организации - проектировщики различных частей проекта объекта

автоматизации для проведения строительных, электротехнических, сантехнических и других подготовительных работ, связанных с созданием системы;

6. Строительные, монтажные, наладочные организации;

37. Доктрина (часть 2)

1. Инф-ые технологии доктрины (7 глава)

приобрели глобальный характер, стали неотъемлемой частью всех сфер деятельности личности, общ-ва и гос-ва. Их применение является фактором ускорения экономического развития гос-ва и формирования инф-го общ-ва, порождает новые инф-ые угрозы.

2. (глава 14) Возрастают масштабы компьютерной преступности, прежде всего в кредитно-финансовой сфере, увеличивается число преступлений, связанных с нарушением конституционных прав и свобод человека и гражданина, в том числе в части, касающейся неприкосновенности частной жизни, личной и семейной тайны, при обработке персональных данных с использованием информационных технологий. При этом методы, способы и средства совершения таких преступлений становятся все изощреннее.

3.(10 глава) Расширение областей применения информационных технологий, являясь фактором развития экономики и совершенствования функционирования общественных и государственных институтов, одновременно порождает новые информационные угрозы.

Возможности трансграничного оборота информации все чаще используются для достижения геополитических, противоречащих международному праву военно- политических, а также террористических, экстремистских, криминальных и иных противоправных целей в ущерб международной безопасности и стратегической стабильности. При этом практика внедрения информационных технологий без увязки с обеспечением информационной безопасности существенно повышает вероятность проявления информационных угроз.