Реферат: Определение внешних спецификаций программ с помощью HIPO-технологии

Тема: Определение внешнихспецификаций программ с помощью HIPO-технологии.

Цель: Ознакомиться сметодикой разработки внешних спецификаций программ, основанной на использованииHIPO-технологии проектирования программ.Приобрести практические навыки определения и оформления внешних спецификацийпрограмм.

Ход работы:

1. Формулировка задачи.

С помощью HIPO-технологиисоставить внешние спецификации для комплекса программ решения следующей задачи:«Решение задач по физике. Законы идеального газа и уравнение состояния».

2. Описание требований кпроекту.

Проект представляет собойобучающую систему, содержащую теоретический материал по теме о законахидеального газа и об уравнении состояния. Также в составе программного продуктадолжен содержаться модуль для решения физических задач, основанных на уравнениисостояния идеального газа.

Кроме этого, в программедолжна быть предусмотрена возможность тестирования пользователя с целью оценкиуровня его знаний в данной области.

Данный программныйпродукт рассчитан в основном на использование учениками среднихобщеобразовательных школ, поэтому еще одним требованием является разработка«дружественного» интерфейса с пользователем; программа должна быть максимальнопроста в управлении, и содержать лишь необходимые функции, плюс исчерпывающуюсправку по самой программе.

3. Схема составаразложения и IPO-диаграммы.

Далее приводится альбом связных схем, составленный поHIPO-технологии и включающий:

-оглавление альбомадокументации и условные обозначения;

-схему составаразложения;

-набор IPO-диаграмм,реализующих элементы структуры.

Исходное описание

системы  Физика

Схема  Оглавление

Номер: 0.0

Оглавление альбома

документов и условные

обозначения

Лист:   1

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф. ПОИС

Дата:   4.03.2006

Обозначение Наименование Лист Примечание

0.0

0.1

1.1

2.2

3.2

4.1

5.2

Оглавление альбома документации и условные обозначения

Схема состава разложения

Разработать электронный учебник по теме «Законы идеального газа и уравнение состояния»

Решить физическую задачу

Ввести данные с клавиатуры

Найти Р, зная V, T, ν

Сохранить результаты в файл

1

2

3

4

5

6

7

                Данные                                                         Связи      

/>

/>                   Данные, вводимые                                            Передача     данных                 

с клавиатуры                                      

/>/>                        Данные,печатаемые на                                     Слияние потоков

принтере                                                             данных

/> /> /> /> /> /> /> <td/> /> />

Данные на магнитном                                       Пересечение     

диске                                                                   потоков данных

/>

/>                        Единоеданное                                                    Анализ данных

/>

/>                                                                              А                    Связь по управле-

/>                        Групповоеданное                                              нию внутри листа

                        с выделением части                              А         А-номер или буква

/>                        Групповоеданное,                      В                      Связь по управле-

                        состоящее из                               С                      нию между листами

                        нескольких                                                          В – номер листа          

/>                        составляющих                                     В             С – номер элемента

                                                                                      С

Исходное описание

Системы Физика

Схема Состава

Номер: 0.1

Схема

состава разложения

Лист:   2

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф. ПОИС

Дата:   4.03.2006

/>

        

Исходное описание

Системы Физика

Схема      Программа

Номер:    1.1

Разработать электронный учебник по теме «Законы идеального газа и уравнение состояния»

Лист:   3

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф.ПОИС

Дата:   4.03.2006

     Вход                                                Обработка                                             Выход

/> /> /> /> /> /> /> /> /> <td/> /> /> <td/> <td/> /> /> /> /> /> /> /> /> />

1. Отобразить главное окно программы

/>2. Определить ID пункта меню

3. ЕСЛИ ID=1 ТО

/> <td/>

Отобразить теоретический материал

2.1

 

    ИНАЧЕ

    ЕСЛИ ID=2 ТО

/> <td/>

Решить физическую задачу

2.2

 

     ИНАЧЕ

     ЕСЛИ ID=3 ТО

/> <td/>

Протестировать пользователя

2.3

 

     ИНАЧЕ

     ЕСЛИ ID=4 ТО

/> <td/>

Отобразить справку по программе

2.4

 

     ИНАЧЕ

     ЕСЛИ ID=5 ТО

          Закрытие программы

/>     ИНАЧЕ

/>

ID

 

 №

п/п

Элемент Комментарий Схема Номер Лист 1 ID Идентификатор пункта меню; целое, от 1 до 5

Исходное описание

Системы Физика

Схема      Задача

Номер:    2.2

Решить физическую задачу

Лист:   4

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф.ПОИС

Дата:   4.03.2006

     Вход                                                Обработка                                             Выход

/> /> /> /> /> /> /> /> /> <td/> /> /> <td/> <td/> /> /> /> /> /> /> /> /> />

ID

  />

1. Отобразить окно решения задачи

/>2. Определить ID источника данных

3. ЕСЛИ ID=1 ТО

/> <td/>

Ввести данные с клавиатуры

3.2

 

    ИНАЧЕ

    ЕСЛИ ID=2 ТО

/> <td/>

Ввести данные из файла

3.3

 

/>     ИНАЧЕ

     ЕСЛИ ID=3 ТО

          Закрыть окно

/>     ИНАЧЕ

/>/>

ID

 

 №

п/п

Элемент                 Комментарий Схема Номер Лист 1 ID Идентификатор источника данных; целое, от 1 до 3

Исходное описание

Системы Физика

Схема      Клавиатура

Номер:    3.2

Ввести данные с клавиатуры

Лист:   5

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф.ПОИС

Дата:   4.03.2006

     Вход                                                Обработка                                             Выход

/> /> /> /> /> /> /> />

/>

ID

  />

error

  />/>/>/>/>/>/>

ID

 

vars

 

/>1. Определить ID типа задачи

/>2. Получить строку данных

3. Проверка и преобразование данных

/>

4. ЕСЛИ error=0 ТО

          4.1 ЕСЛИ ID=1 ТО

/> <td/>

Найти Р, зная V, T, ν

4.1

 

                ИНАЧЕ

                ЕСЛИ ID=2 ТО

/> <td/>

Найти V, зная Р, T, ν

4.2

 

                 ИНАЧЕ

                 ЕСЛИ ID=3 ТО

/> <td/>

Найти T, зная Р, V, ν

4.3

 

                 ИНАЧЕ

                 ЕСЛИ ID=4 ТО

Найти ν, зная Р, V, T

4.3

 

/>     ИНАЧЕ

/>/>

error

 

vars

 

ID

 

 №

п/п

Элемент                 Комментарий Схема Номер Лист

1

2

3

4

ID

vars

error

P,V,T, ν

Идентификатор типа решаемой задачи; целое, от 1 до 4

Строка, содержащая известные переменные; “[<P>][,<V>][,<T>][,<ν>]”

Признак ошибки при преобразовании строки; логическое, 0-ошибки нет, 1 – ошибка есть

Компоненты уравнения состояния идеального газа; вещественные

Про-верка

Про-верка

Про-верка

Про-верка

3.4

3.4

3.4

3.4

Исходное описание

Системы Физика

Схема      Найти Р

Номер:    4.1

Найти Р, зная V, T, ν

Лист:   6

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф.ПОИС

Дата:   4.03.2006

     Вход                                                Обработка                                             Выход

/>

/>

ID

  />/>/>

Solve

  />/>/>

1. Вычислить неизвестное

/>     Solve= ν*R*T/V

/>2. Определить ID отображения результата

3. ЕСЛИ ID=1 ТО

/> <td/>

Отобразить результаты на экране

5.1

 

    ИНАЧЕ

    ЕСЛИ ID=2 ТО

/> <td/>

Сохранить результаты в файл

5.2

 

     ИНАЧЕ

     ЕСЛИ ID=3 ТО

/> <td/>

Отправить результаты на печать

5.3

 

/>     ИНАЧЕ

/>

ID

 

Solve

 

 №

п/п

Элемент                 Комментарий Схема Номер Лист

1

2

3

P,V,T, ν

Solve

ID

Компоненты уравнения состояния идеального газа; вещественные

Решение физической задачи; вещественное

Идентификатор отображения результата; целое, от 1 до 3

Клави-атура 3.2 5

Исходное описание

Системы Физика

Схема      В файл

Номер:    5.2

Сохранить результаты в файл

Лист:   7

Автор: Васильцов А.

Отдел: каф.ПОИС

Дата:   4.03.2006

     Вход                                                Обработка                                             Выход

/> /> /> /> <td/> /> /> /> />

Solve

 

/>1. Получить строку – имя файла

/>2. Сохранить результат решения в файл на жестком диске

/>3. Возврат на начало

/>/>

Fname

 

№

п/п

Элемент  Комментарий Схема Номер Лист 1 Solve Решение физической задачи; вещественное Найти Р 4.1 6

4. Проверка правильностивнешних спецификаций.

Правильность внешнихспецификаций проверим в следующей таблице (пример работы пользователя спрограммой):

№ схемы Список входов Список выходов 1.1 - - 2.2 - - 3.2

error (3.4)

P (3.4)

V (3.4)

T (3.4)

ν (3.4)

ID (3.4)

vars (3.4)

P (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

V (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

T (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

ν (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

3.4

ID (3.2)

vars (3.2)

error (3.2)

P (3.2)

V (3.2)

T (3.2)

ν (3.2)

4.1

P (3.2)

V (3.2)

T (3.2)

ν (3.2)

Solve (5.1, 5.2, 5.3) 5.2 Solve (4.1)

Как видно, в ходетестирования не нарушилась логика взаимодействия между отдельными составляющимипрограммы, не обнаружено нехватки потоков данных, либо некорректных потоковданных между элементами разработанной структуры, а сами элементы взаимосвязанымежду собой (с точки зрения передачи управления от модуля к модулю). Следовательно,можно с большой степенью уверенности утверждать, что схема состава разложения итаблицы внешних спецификаций не содержат ошибок.

5. Выводы.

При разработке крупныхпрограммных продуктов, требующих привлечения существенных материальных ичеловеческих ресурсов правильная декомпозиция сущностей поставленной задачи имеетогромное значение и влияние на результат (как на качество результата, так и наскорость его достижения). Поэтому не следует пренебрегать методикой составлениявнешних спецификаций для корректного взаимодействия между группамиразработчиков, решающими каждая свою задачу, а также между разработчиками вкаждой из групп, реализующими различные функции единой задачи.

Выполняя лабораторнуюработу, я убедился, что HIPO-технология,благодаря своей четкой стандартизации и наглядности, способна значительноускорить процесс составления внешних спецификаций (как залог эффективного исогласованного взаимодействия группы разработчиков при создании общегопродукта), а строгое структурирование призвано без особых усилий обнаруживать иустранять ошибки, неточности и недостатки анализа.

В результате HIPO-разложения данного гипотетическогосоздаваемого продукта можно обнаружить такие преимущества конкретнойдекомпозиции предметной области: 1) наблюдается частичная информационнаянезависимость между отдельно разрабатываемыми частями программы, особенно наверхних уровнях, что безусловно положительно влияет на общий результат и времяего достижения за счет отсутствия необходимости согласования типов и форматовданных, передаваемых между модулями; 2) построенная схема состава разложения имеетотносительно «квадратную» форму (5 уровней в глубину и 4 уровня в ширину), изчего можно сделать вывод об относительной сбалансированности в соотношении «время-человеч.ресурсы».Конечно, о данном балансе нет смысла говорить в таких критических случаях, еслилибо время выполнения проекта ограничено, либо количество человек, которыеможно одновременно задействовать в создании проекта, также ограничено (в этихдвух случаях невозможно судить об оптимальности этого соотношения исходя изсоставленной схемы состава разложения), однако подразумевается, что ни один изэтих показателей не является критически строго ограниченным.