Реализация программного продукта (машинная обработка)– этап последовательного преобразования программы решения со входного языка на язык конкретной ЭВМ с последующим использованием для получения результатов.
В качестве средств реализации полученного продукта (как правило, прикладного) наряду с ЭВМ используется специальное системное программное обеспечение.
Степень детализации машинной обработки может быть различной. Укрупнённая схема реализации программного продукта имеет вид (рис. 2.6).
Рис. 1.6. Схема машинной обработки программы пользователя
Ввод (редактирование) подразумевает внесение (корректировку) записанной на входном языке программы пользователя в ЭВМ.
Трансляция выполняет преобразование программы с алгоритмического на машинный язык.
Компоновка осуществляет состыковку машинной программы с необходимыми подпрограммами (например, вычисления трансцендентных функций), также хранящимися в машинных кодах;
Выполнение обеспечивает запуск скомпонованной программы, устранение допущенных ранее ошибок и получение результатов решения.
На этапах машинной обработки выявляется большинство допущенных ошибок.
Все они классифицируются следующим образом:
· ошибки постановщика – ошибки, допущенные на этапах постановки и математической формулировки задачи,
· ошибки программиста – внесённые при алгоритмизации и программировании;
· ошибки оператора – ошибки, допущенные на этапе машинной обработки программы.
Чем раньше допущена ошибка, тем сложнее её исправлять. Поэтому самые тяжёлые ошибки – в постановке задачи.
Машинная обработка программы осуществляется пользователем в диалоге с операционной системой (ОС), т.е. мощным пакетом специальных программ, обеспечивающих «дружественность» ЭВМ к человеку. В учебном пособии реализация этапов машинной обработки не рассматривается.
Отладка – проверка (формирование) работоспособности программы.
Отладка – сложный многостадийный процесс. Технологии отладки рассматриваются в специальных разделах информатики. Отладка позволяет выявить и устранить ошибки, делавшие программу неработоспособной. В большинстве случаев она позволяет ликвидировать ошибки программиста и оператора, т.е. допущенные на завершающих этапах предмашинной подготовки и машинной обработки задачи. Отладка является одним из самых трудоёмких этапов обработки.
ü Внимание ! Отладка выявляет эффективность (рациональность) степени детализации математической модели. Минимальное число промежуточных переменных и , соответственно, максимальное количество операций для их расчёта усложняет отладку.
В простейшем варианте предлагается следующая схема отладки:
· сформировать простейший контрольный пример для тестирования программы;
· добиться формального выполнения программы на контрольном примере, т.е. устранить ошибки, обнаруженные системным программным обеспечением;
· проанализировать количество, типы, структуры выходных (промежуточных) данных;
· определить соответствие полученных значений выходных (промежуточных) данных просчитанным на контрольном примере;
· дополнить (изменить) контрольный пример элементами проверки всех вариантов работоспособности программы;
· повторить отладку для нового (модернизированного) варианта контрольного примера.
Под контрольным примером понимается формирование варианта задачи доступного для решения любой из возможных стандартных методик (ручной просчёт, использование специализированных пакетов и т.д.).
Окончательное тестирование выполняется для крайних значений диапазона входных данных, максимального (минимального) их числа, проверки каждой из возможных ветвей, максимального (минимального) количества повторений.
Например, в задаче определения площади прямоугольника по заданным значениям сторон, в качестве простейшего контрольного примера можно рекомендовать значения длины 10 м, ширины 20 м и переводных коэффициентов равных 1. При этом мысленный просчёт позволяет получить точный результат (200 м2). Отладка программы, при вводе указанных значений размеров, позволяет сравнить полученный результат с контрольным. Если результаты совпадают, необходимо подкорректировать контрольный пример заданием одного из вариантов разноразмерных переменных и соответствующих значений переводных коэффициентов и повторить тестирование. Повторение отладки производится пока не будут проверены все возможные варианты.
Результат отладки – заключение о работоспособности программы (программного продукта).
Получение результатов решения – выполнение отлаженной программы с заданными значениями исходных данных для определения искомых значений выходных данных.
Получение результатов решения – завершающий этап машинной обработки задачи. Полученные значения должны быть оценены на адекватность постановке задачи, т.е. проанализированы.
