Курсовая работа: Методология и технология разработки информационных систем
Методология логического программирования - подход, согласно которому программа содержит описание проблемы в терминах фактов и логических формул, а решение проблемы система выполняет с помощью механизмов логического вывода. Логическое программирование начинает свой отсчет времени с конца 60-х годов XX века, когда Корделл Грин предложил использовать резолюцию как основу логического программирования. Алан Колмеро создал язык логического программирования Prolog в 1971 году. Логическое программирование пережило пик популярности в середине 80-х годов XX века, когда оно было положено в основу проекта разработки программного и аппаратного обеспечения вычислительных систем пятого поколения.
Методы и концепции.
Метод единообразия заключается в одинаковом применении механизма логического доказательства ко всей программе.
Метод унификации - это механизм сопоставления с образцом для создания и декомпозиции структур данных.
Методология программирования в ограничениях - это подход, при котором в программе определяется тип данных решения, предметная область решение и ограничения на значение искомого решения. Решение находится системой. Методология предлагает двухуровневую архитектуру, интегрирующую компонент ограничения и программный компонент. Компонент ограничений обеспечивает основные операции и состоит из системы выводов на фундаментальных свойствах системы ограничений. Операции, окружающие компонент ограничений, реализуются программно-языковым компонентом. Методология возникла в начале 80-х годов XX века как перспективная область исследований на стыке символьных вычислений, искусственного интеллекта, исследования операций и интервальной арифметики.
Методы и концепции.
Метод описательной модели вычислений заключается в том, что программа на языке программирования содержит описание понятий и задач. Метод поддерживается концепцией модели.
Классификация по топологической специфике методологий
Топологическая специфика (топология) методологий определяется как способ выбора методов для получения уточненного ядра методологии. Критерием качества топологий является количество общих затрат на разработку программного обеспечения. Затраты определяются совокупностью многочисленных факторов, в том числе связанных с абстракциями данных, управления и модульности. Например, к хорошей топологии приводит отказ от использования глобальных данных и оператора безусловного перехода (за исключением особого ряда случаев), сильная связность модулей и их слабое сцепление.
Методология структурного императивного программирования - подход, заключающийся в задании хорошей топологии императивных программ, ориентированной на сокращение количества общих затрат на разработку программного обеспечения. Сокращение будет иметь место и в результате того, что и проектные модели, и программный код будут иметь хорошую структурированность, позволяющую избежать многих ошибок. В случае данной методологии хорошую топологию задают отказ от использования глобальных данных и, в большинстве случаев, оператора безусловного перехода, разработка модулей с сильной связностью и обеспечение их независимости от других модулей. Подход базируется на двух основные принципах построения: последовательная декомпозиция алгоритма решения задачи сверху вниз; использование структурного кодирования. Данная методология является важнейшим развитием императивной методологии. Создателем структурного подхода считается Эдсгер Дейкстра. Ему также принадлежит попытка соединить структурное программирование с методами доказательства программ.
Методы и концепции.
Метод алгоритмической декомпозиции сверху вниз заключается в пошаговой детализации постановки задачи, начиная с наиболее общей задачи. Данный метод обеспечивает хорошую структурированность и поддерживается концепцией алгоритма.
Метод модульной организации частей программы заключается в разбиении программы на специальные компоненты, называемые модулями. Метод поддерживается концепцией модуля
Метод структурного кодирования заключается в использовании при кодировании трех основных управляющих конструкций. Метод поддерживается концепцией управления.
Классификация по реализационной специфике методологий
Каждое из ядер методологий имеет определенную специфику, определяющую некоторую организацию аппаратной поддержки данной методологии. На данный момент наиболее известными организациями являются две: централизованная и параллельная.
Ядра методологий изначально продумывались для централизованных архитектур. Позже появились параллельные аппаратные реализации, к которым стали адаптировать уже существовавшие методологии. Примером параллельной методологии является методология императивного параллельного программирования - подход, в котором предлагается использование явных конструкций для параллельного исполнения выбранных фрагментов программ. Считается, что параллельное программирование возникло с изобретением каналов - независимых аппаратных контроллеров, позволявших центральному процессору выполнять новую прикладную программу одновременно с операциями ввода-вывода других программ. Первоначально с параллельным программированием имели дело лишь разработчики операционных систем.
К методам данной методологии можно отнести метод синхронизации исполняемого кода, который заключается в использовании специальных атомических операций для осуществления взаимодействия между одновременно исполняемыми фрагментами кода. Этот метод поддерживается концепцией примитивов синхронизации.
Смешанные методологии.
Смешанные методологии включают объединение методов нескольких методологий. Наиболее часто объединяются методологии функционального и логического программирования. Существуют исследовательские работы в области объединения объектно-ориентированного и логического программирования. Ряд исследований посвящен вопросам унификации методологий программирования.
Петров В.Н. в своей книге "Технологии разработки программного обеспечения" приводит еще одну методологию - RAD (Rapid Application Development).
Методология быстрой разработки приложений RAD.
На начальном этапе существования компьютерных информационных систем их разработка велась на традиционных языках программирования. Однако по мере возрастания сложности разрабатываемых систем и увеличения запросов пользователей потребовались новые средства, обеспечивающие значительное сокращение сроков разработки. Это послужило предпосылкой к созданию целого направления в области программного обеспечения - инструментальных средств для быстрой разработки приложений. Развитие этого направления привело к появлению на рынке программного обеспечения средств автоматизации практически всех этапов жизненного цикла информационных систем. Эти средства приобрели название методологии быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development).
RAD - это комплекс специальных инструментальных средств быстрой проектировки прикладных информационных систем, позволяющих оперировать с определенным набором графических объектов, функционально отображающих информационные компоненты приложений.
Под методологией быстрой разработки приложений обычно понимается разработки информационных систем, основанный на трех основных элементах:
небольшой команде программистов (обычно от 2 до 10 человек);
тщательно проработанный производственный график работ, рассчитанных сравнительно короткий срок разработки (от 2 до 6 мес);
итерационная модель разработки, основанная на тесном взаимодействии с заказчиком - по мере выполнения проекта разработчики уточняют и реализацию в продукте требований, выдвигаемых заказчиком.
Основные принципы: