Какие ошибки могут остаться невыявленными если не провести проверку просмотр прокрутку программы

Существует множество ошибок, которые
транслятор выявить не в состоянии, если
используемые в программе операторы
сформированы верно. Приведем примеры
таких ошибок.

Логические ошибки:

• неверное указание ветви алгоритма
  после проверки некоторого условия;

• неполный учет возможных условий;

• пропуск в программе одного или более
  блоков алгоритма.

Ошибки в циклах:

• неправильное указание начала цикла;

• неправильное указание условий окончания
  цикла;

• неправильное указание числа повторений
  цикла;

• бесконечный цикл.

Ошибки ввода-вывода; ошибки
при работе с данными:

• неправильное задание тип данных;

• организация считывания меньшего или
  большего объёма даных, чем требуется;

• неправильное редактирование данных.

Ошибки в использовании
переменных:

• использование переменных без указания
  их начальных значений;

• ошибочное указание одной переменной
  вместо другой.

Ошибки при работе с
массивами:

• массивы предварительно не обнулены;

• массивы неправильно описаны;

• индексы следуют в неправильном порядке.

Ошибки в арифметических
операциях:

• неверное указание типа переменной
  (например, целочисленного вместо
  вещественного);

• неверное определение порядка действий;

• деление на нуль;

• извлечение квадратного корня из
  отрицательного числа;

• потеря значащих разрядов числа.

Все эти ошибки обнаруживаются с помощью
тестирования.

8.13. В чем заключается сопровождение программы?

Сопровождение программ — это работы, связанные с обслуживанием программ в процессе их эксплуатации.

Многократное использование разработанной
программы для решения различных задач
заданного класса требует проведения
следующих дополнительных работ:

• исправление обнаруженных ошибок;

• модификация программы для удовлетворения
  изменяющихся эксплуатационных
  требований;

• доработка программы для решения
  конкретных задач;

• проведениe дополнительных тестовых
  просчетов;

• внесение исправлений в рабочую
  документацию;

• усовершенствование программы и т.д.

Применительно ко многим программам
работы по сопровождению поглощают более
половины затрат, приходящихся на весь
период времени существования программы
(начиная от выработки первоначальной
концепции и кончая моральным ее
устареванием) в стоимостном выражении.

Программа, предназначеная для длительной
эксплуатации, должна иметь соответствующую
документацию и инструкцию по её
использованию.

8.14. Вопросы для самоконтроля

8.1. Какие основные этапы включает
в себя решение задач на компьютере?

8.2. Какие этапы компьютерного
решения задач осуществляются без участия
компьютера?

8.3.Что называют математической
моделью объекта или явления?

8.4.Почему невозможно точное
исследование поведения объектов или
явлений?

8.5.Какие способы моделирования
осуществляются с помощью компьютера?

8.6.Из каких последовательных
действий состоит процесс разработки
программы?

8.7.Доказывает ли получение
правдоподобного результата правильность
программы?

8.8.Какие ошибки могут остаться
невыявленными, если не провести проверку
(просмотр, прокрутку) программы?

8.9.Чем тестирование программы
отличается от её отладки?

8.10.Каким образом программа-отладчик
помогает исследовать поведение программы
в процессе её выполнения?

8.11.Как следует планировать процесс
отладки программы?

8.12.Можно ли с помощью тестирования
доказать правильность программы?

8.13.На какой стадии работы над
программой вычисляются эталонные
результаты тестов?

8.14.Назовите основные этапы процесса
тестирования.

8.15.В чём заключается отличие
синтаксических ошибок от семантических?

8.16.О чём свидетельствует отсутствие
сообщений машины о синтаксических
ошибках?

8.17.Какие разновидности ошибок
транслятор не в состоянии обнаружить?

8.18.Для чего программам требуется
сопровождение?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Тест (от английского test — «испытание», «проверка») — стандартизированные,
краткие, ограниченные во времени испытания, предназначенные для установления
количественных и качественных индивидуальных различий.

Одно из соображений, положенных в основу создания тестов — иметь инструмент
быстрого и относительно точного оценивания больших контингентов испытуемых.
Требование экономии времени становится естественным в массовых процессах,
каковым и стало образование.

Тестирование в педагогике выполняет три основные взаимосвязанные функции:
диагностическую, обучающую и воспитательную:

• Диагностическая функция заключается в выявлении уровня знаний, умений,
  навыков учащегося. Это основная, и самая очевидная функция тестирования. По
  объективности, широте и скорости диагностирования, тестирование превосходит все
  остальные формы педагогического контроля.
  
• Обучающая функция тестирования состоит в мотивировании учащегося к
  активизации работы по усвоению учебного материала. Для усиления обучающей
  функции тестирования, могут быть использованы дополнительные меры
  стимулирования студентов, такие, как раздача преподавателем примерного перечня
  вопросов для самостоятельной подготовки, наличие в самом тесте наводящих
  вопросов и подсказок, совместный разбор результатов теста.
  
• Воспитательная функция проявляется в периодичности и неизбежности тестового
  контроля. Это дисциплинирует, организует и направляет деятельность учащихся,
  помогает выявить и устранить пробелы в знаниях, формирует стремление развить
  свои способности.
  

Тестирование — более справедливый метод, оно ставит всех учащихся в равные
условия, как в процессе контроля, так и в процессе оценки, практически исключая
субъективизм преподавателя.

Актуальным направлением современной организации тестового контроля является
это индивидуализация контроля, приводящая к значительной экономии времени
тестирования. Основные затраты при тестировании приходятся на разработку
качественного инструментария, то есть имеют разовый характер. Затраты же на
проведение теста значительно ниже, чем при письменном или устном контроле.

MyTest это система программ — программа тестирования учащихся, редактор
тестов и журнал результатов — для создания и проведения компьютерного
тестирования, сбора и анализа результатов, выставления оценки по указанной
в тесте шкале.

Программа легка и удобна в использовании. Все учащиеся быстро и легко
осваивают ее.

Для создания тестов имеется очень удобный редактор тестов с дружественным
интерфейсом. Любой учитель-предметник, даже владеющий компьютером на начальном
уровне, может легко составить свои тесты для программы MyTest и использовать их
на уроках.

При наличии компьютерной сети можно организовать централизированный сбор и
обработку результатов тестирования, используя модуль журнала . Результаты выполнения заданий выводятся учащемуся и отправляются
учителю. Учитель может оценить или проанализироватьих
в любое удобное для него время.

Программа работает с семью типами заданий : одиночный выбор
, множественный выбор,

установление порядка следования, установление соответствия, ручной ввод числа,
ручной ввод текста, выбор места на изображении
.

Каждый тест имеет оптимальное время тестирования, уменьшение или превышение
которого снижает качественные показатели теста. Поэтому, в настройках теста,
предусмотрено ограничение времени выполнения как всего теста, так и любого
ответа на задание (для разных заданий можно выставить разное время).

Параметры тестирования, задания, изображения к заданиям — все хранится в
одном файле теста. Никаких баз данных, никаких лишних файлов — один тест – один
файл. Файл с тестом зашифрован и сжат.

И, наконец, при правильном отборе контрольного материала содержание теста
может быть использовано не только для контроля, но и для обучения. Использование
тестовых заданий в автоматизированных контрольно-обучающих программах позволяет
испытуемому самостоятельно обнаруживать пробелы в структуре своих знаний и
принимать меры для их ликвидации. В таких случаях можно говорить о значительном
обучающем потенциале тестовых заданий, использование которого станет одним из
эффективных направлений практической реализации принципа единства и взаимосвязи
обучения и контроля. При включении обучающего режима учащийся получает
информацию об своих ошибках и верных ответах.

С помощью программ вы можете организовать
как локальное так и сетевое тестирование. Делайте так как удобнее вам.

Более подробную информацию о программе, а так же последнюю версию программы
Вы можете найти по адресу http://mytest.klyaksa.net — раздел информационно-образовательного портала
Клякс@.net , посвященный
этой программе. Вопросы, предложения, сообщения об ошибках, свои тесты
присылайте по e-mail: [email protected] или задавайте на
форуме в разделе «компьютерное
тестирование «.

Все права на программу MyTest принадлежат её автору. Автор программы:
Башлаков Александр Сергеевич, г.Унеча, Брянской обл.

Программа MyTest распространяется бесплатно
(Freeware
). Любое
образовательное учреждение, учитель и ученик могут бесплатно использовать
программу на основе лицензионного соглашения без каких либо денежных отчислений.
Для получения более подробной информации об правах использования и
распространения программы смотрите лицензионное соглашение.

Сайт программы —

Полный текст материала MyTest — лучшая бесплатная российская программа создания тестов смотрите в скачиваемом файле
.
На странице приведен фрагмент.

Тестирование программного обеспечения — это оценка разрабатываемого программного обеспечения/продукта, чтобы проверить его возможности, способности и соответствие ожидаемым результатам. Существуют различные типы методов, используемые в области тестирования и обеспечения качества о них и пойдет речь в данной статье.

Тестирование программного обеспечения является неотъемлемой частью цикла разработки программного обеспечения.

Что такое тестирование программного обеспечения?

Тестирование программного обеспечения — это не что иное, как испытание куска кода к контролируемым и неконтролируемым условиям эксплуатации, наблюдение за выходом, а затем изучение, соответствует ли он предварительно определенным условиям.

Различные наборы тест-кейсов и стратегий тестирования направлены на достижение одной общей цели — устранение багов и ошибок в коде, и обеспечения точной и оптимальной производительности программного обеспечения.

Методика тестирования

Широко используемыми методами тестирования являются модульное тестирование, интеграционное тестирование, приемочное тестирование, и тестирование системы. Программное обеспечение подвергается этим испытаниям в определенном порядке.

3) Системное тестирование

4) Приемочные испытания

В первую очередь проводится модульный тест. Как подсказывает название, это метод испытания на объектном уровне. Отдельные программные компоненты тестируются на наличие ошибок. Для этого теста требуется точное знание программы и каждого установленного модуля. Таким образом, эта проверка осуществляется программистами, а не тестерами. Для этого создаются тест-коды, которые проверяют, ведет ли программное обеспечение себя так, как задумывалось.

Отдельные модули, которые уже были подвергнуты модульному тестированию, интегрируются друг с другом, и проверяются на наличие неисправностей. Такой тип тестирования в первую очередь выявляет ошибки интерфейса. Интеграционное тестирование можно осуществлять с помощью подхода «сверху вниз», следуя архитектурному сооружению системы. Другим подходом является подход «снизу вверх», который осуществляется из нижней части потока управления.

Системное тестирование

В этом тестировании, вся система проверяется на наличие ошибок и багов. Этот тест осуществляется путем сопряжения аппаратных и программных компонентов всей системы, и затем выполняется ее проверка. Это тестирование числится под методом тестирования «черного ящика», где проверяются ожидаемые для пользователя условия работы программного обеспечения.

Приемочные испытания

Это последний тест, который проводится перед передачей программного обеспечения клиенту. Он проводится, чтобы гарантировать, что программное обеспечение, которое было разработано отвечает всем требованиям заказчика. Существует два типа приемо-сдаточных испытаний — то, которое осуществляется членами команды разработчиков, известно, как внутреннее приемочное тестирования (Альфа-тестирование), а другое, которое проводится заказчиком, известно, как внешнее приемочное тестирования.

Если тестирование проводится с помощью предполагаемых клиентов, оно называется приемочными испытаниями клиента. В случае если тестирование проводится конечным пользователем программного обеспечения, оно известно, как приемочное тестирование (бета-тестирование).

Есть несколько основных методов тестирования, которые формируют часть режима тестирования программного обеспечения. Эти тесты обычно считаются самодостаточными в поиске ошибок и багов во всей системе.

Тестирование методом черного ящика

Тестирование методом черного ящика осуществляется без каких-либо знаний внутренней работы системы. Тестер будет стимулировать программное обеспечение для пользовательской среды, предоставляя различные входы и тестируя сгенерированные выходы. Этот тест также известен как Black-box, closed-box тестирование или функциональное тестирование.

Тестирование методом белого ящика

Тестирование методом «Белого ящика», в отличие от «черного ящика», учитывает внутреннее функционирование и логику работы кода. Для выполнения этого теста, тестер должен иметь знания кода, чтобы узнать точную часть кода, имеющую ошибки. Этот тест также известен как White-box, Open-Box или Glass box тестирование.

Тестирование методом серого ящика

Тестирование методом серого ящика или Gray box тестирование, это что-то среднее между White Box и Black Box тестированием, где тестер обладает лишь общими знаниями данного продукта, необходимыми для выполнения теста. Эта проверка осуществляется посредством документации и схемы информационных потоков. Тестирование проводится конечным пользователем, или пользователям, которые представляются как конечные.

Нефункциональные тесты

Безопасность приложения является одной из главных задач разработчика. Тестирование безопасности проверяет программное обеспечение на обеспечение конфиденциальности, целостности, аутентификации, доступности и безотказности. Индивидуальные испытания проводятся в целях предотвращения несанкционированного доступа в программный код.

Стресс-тестирование является методом, при котором программное обеспечение подвергается воздействию условий, которые выходят за рамки нормальных условий работы программного обеспечения. После достижения критической точки, полученные результаты записываются. Этот тест определяет устойчивость всей системы.

Программное обеспечение проверяется на совместимость с внешними интерфейсами, такими как операционные системы, аппаратные платформы, веб-браузеры и т.д. Тест на совместимость проверяет, совместим ли продукт с любой программной платформой.

Как подсказывает название, эта методика тестирования проверяет объем кода или ресурсов, которые используются программой при выполнении одной операции.

Это тестирование проверяет аспект удобства и практичности программного обеспечения для пользователей. Легкость, с которой пользователь может получить доступ к устройству формирует основную точку тестирования. Юзабилити-тестирование охватывает пять аспектов тестирования, — обучаемость, эффективность, удовлетворенность, запоминаемость, и ошибки.

Тесты в процессе разработки программного обеспечения

Каскадная модель использует подход «сверху-вниз», независимо от того, используется ли она для разработки программного обеспечения или для тестирования.

Основными шагами, участвующими в данной методике тестирования программного обеспечения, являются:

• Анализ потребностей
• Тест дизайна
• Тест реализации
• Тестирование, отладка и проверка кода или продукта
• Внедрение и обслуживание

В этой методике, вы переходите к следующему шагу только после того, как вы завершили предыдущий. В модели используется не-итерационный подход. Основным преимуществом данной методики является ее упрощенный, систематический и ортодоксальный подход. Тем не менее, она имеет много недостатков, так как баги и ошибки в коде не будут обнаружены до этапа тестирования. Зачастую это может привести к потере времени, денег, и других ценных ресурсов.

Agile Model

Эта методика основана на избирательном сочетании последовательного и итеративного подхода, в дополнение к довольно большому разнообразию новых методов развития. Быстрое и поступательное развитие является одним из ключевых принципов этой методологии. Акцент делается на получение быстрых, практичных, и видимых выходов. Непрерывное взаимодействие с клиентами и участие является неотъемлемой частью всего процесса разработки.

Rapid Application Development (RAD). Методология быстрой разработки приложений

Название говорит само за себя. В этом случае методология принимает стремительный эволюционный подход, используя принцип компонентной конструкции. После понимания различных требований данного проекта, готовится быстрый прототип, а затем сравнивается с ожидаемым набором выходных условий и стандартов. Необходимые изменения и модификации вносятся после совместного обсуждения с заказчиком или группой разработчиков (в контексте тестирования программного обеспечения).

Хотя этот подход имеет свою долю преимуществ, он может быть неподходящим, если проект большой, сложный, или имеет чрезвычайно динамический характер, в котором требования постоянно меняются.

Спиральная модель

Как видно из названия, спиральная модель основана на подходе, в котором есть целый ряд циклов (или спиралей) из всех последовательных шагов в каскадной модели. После того, как начальный цикл будет завершена, выполняется тщательный анализ и обзор достигнутого продукта или выхода. Если выход не соответствует указанным требованиям или ожидаемым стандартам, производится второй цикл, и так далее.

Rational Unified Process (RUP). Рациональный унифицированный процесс

Методика RUP также похожа на спиральную модель, в том смысле, что вся процедура тестирования разбивается на несколько циклов. Каждый цикл состоит из четырех этапов — создание, разработка, строительство, и переход. В конце каждого цикла продукт/выход пересматривается, и далее цикл (состоящий из тех же четырех фаз) следует при необходимости.

Применение информационных технологий растет с каждым днем, также и важность правильного тестирования программного обеспечения выросло в разы. Многие фирмы содержат для этого штат специальных команд, возможности которых находятся на уровне разработчиков.

Значительная часть производственного процесса опирается на тестирование программ. Что это такое и как осуществляется подобная деятельность обсудим в данной статье.

Что называют тестированием?

Под этим понимают процесс, во время которого выполняется программное обеспечение с целью обнаружения мест некорректного функционирования кода. Для достижения наилучшего результата намеренно конструируются трудные наборы входных данных. Главная цель проверяющего заключается в том, чтобы создать оптимальные возможности для отказа Хотя иногда тестирование разработанной программы может быть упрощено до обычной проверки работоспособности и выполнения функций. Это позволяет сэкономить время, но часто сопровождается ненадежностью программного обеспечения, недовольством пользователей и так далее.

Эффективность

То, насколько хорошо и быстро находятся ошибки, существенным образом влияет на стоимость и длительность разработки программного обеспечения необходимого качества. Так, несмотря на то, что тестеры получают заработную плату в несколько раз меньшую, чем программисты, стоимость их услуг обычно достигает 30 — 40 % от стоимости всего проекта. Это происходит из-за численности личного состава, поскольку искать ошибку — это необычный и довольно трудный процесс. Но даже если программное обеспечение прошло солидное количество тестов, то нет 100 % гарантии, что ошибок не будет. Просто неизвестно, когда они проявятся. Чтобы стимулировать тестеров выбирать типы проверки, которые с большей вероятностью найдут ошибку, применяются различные средства мотивации: как моральные, так и материальные.

Подход к работе

Оптимальной является ситуация, когда реализовываются различные механизмы, направленные на то, чтобы ошибок в программном обеспечении не было с самого начала. Для этого необходимо позаботится о грамотном проектировании архитектуры, четком техническом задании, а также важно не вносить коррективы в связи, когда работа над проектом уже начата. В таком случае перед тестером стоит задача нахождения и определения небольшого количества ошибок, которые остаются в конечном результате. Это сэкономит и время, и деньги.

Что такое тест?

Это немаловажный аспект деятельности проверяющего, который необходим для успешного выявления недочетов программного кода. Они необходимы для того, чтобы контролировать правильность приложения. Что входит в тест? Он состоит их начальных данных и значений, которые должны получиться как результирующие (или промежуточные). Для того чтобы успешнее выявлять проблемы и несоответствия, тесты необходимо составлять после того, как был разработан алгоритм, но не началось программирование. Причем желательно использовать несколько подходов при расчете необходимых данных. В таком случае растёт вероятность обнаружения ошибки благодаря тому, что можно исследовать код с другой точки зрения. Комплексно тесты должны обеспечивать проверку внешних эффектов готового программного изделия, а также его алгоритмов работы. Особенный интерес предоставляют предельные и вырожденные случаи. Так, в практике деятельности с ошибками часто можно выявить, что цикл работает на один раз меньше или больше, чем было запланировано. Также важным является тестирование компьютера, благодаря которому можно проверить соответствие желаемому результату на различных машинах. Это необходимо для того, чтобы удостовериться, что программное обеспечение сможет работать на всех ЭВМ. Кроме того, тестирование компьютера, на котором будет выполняться разработка, является важным при создании мультиплатформенных разработок.

Искусство поиска ошибок

Программы часто нацелены на работу с огромным массивом данных. Неужели его необходимо создавать полностью? Нет. Широкое распространение приобрела практика «миниатюризации» программы. В данном случае происходит разумное сокращение объема данных по сравнению с тем, что должно использоваться. Давайте рассмотрим такой пример: есть программа, в которой создаётся матрица размером 50×50. Иными словами — необходимо вручную ввести 2500 тысячи значений. Это, конечно, возможно, но займёт очень много времени. Но чтобы проверить работоспособность, программный продукт получает матрицу, размерность которой составляет 5×5. Для этого нужно будет ввести уже 25 значений. Если в данном случае наблюдается нормальная, безошибочная работа, то это значит, что всё в порядке. Хотя и здесь существуют подводные камни, которые заключаются в том, что при миниатюризации происходит ситуация, в результате которой изменения становятся неявными и временно исчезают. Также очень редко, но всё же случается и такое, что появляются новые ошибки.

Преследуемые цели

Тестирование ПО не является легким делом из-за того, что данный процесс не поддаётся формализации в полном объеме. Большие программы почти никогда не обладают необходимым точным эталоном. Поэтому в качестве ориентира используют ряд косвенных данных, которые, правда, не могут полностью отражать характеристики и функции программных разработок, что отлаживаются. Причем они должны быть подобраны таким образом, чтобы правильный результат вычислялся ещё до того, как программный продукт будет тестирован. Если этого не сделать заранее, то возникает соблазн считать всё приблизительно, и если машинный результат попадёт в предполагаемый диапазон, то будет принято ошибочное решение, что всё правильно.

Проверка в различных условиях

Как правило, тестирование программ происходит в объемах, которые необходимы для минимальной проверки функциональности в ограниченных пределах. Деятельность ведётся с изменением параметров, а также условий их работы. Процесс тестирования можно поделить на три этапа:

• Проверка в обычных условиях. В данном случае тестируется основной функционал разработанного программного обеспечения. Полученный результат должен соответствовать ожидаемому.
• Проверка в чрезвычайных условиях. В этих случаях подразумевается получение граничных данных, которые могут негативно повлиять на работоспособность созданного программного обеспечения. В качестве примера можно привести работу с чрезвычайно большими или малыми числами, или вообще, полное отсутствие получаемой информации.
• Проверка при исключительных ситуациях. Она предполагает использование данных, которые лежат за гранью обработки. В таких ситуациях очень плохо, когда программное обеспечение воспринимает их как пригодные к расчету и выдаёт правдоподобный результат. Необходимо позаботиться, чтобы в подобных случаях происходило отвержение любых данных, которые не могут быть корректно обработаны. Также необходимо предусмотреть информирование об этом пользователя

Тестирование ПО: виды

Создавать программное обеспечение без ошибок весьма трудно. Это требует значительного количества времени. Чтобы получить хороший продукт часто применяются два вида тестирования: «Альфа» и «Бета». Что они собой представляют? Когда говорят об альфа-тестировании, то под ним подразумевают проверку, которую проводит сам штат разработчиков в «лабораторных» условиях. Это последний этап проверки перед тем, как программа будет передана конечным пользователям. Поэтому разработчики стараются развернуться по максимуму. Для легкости работы данные могут протоколироваться, чтобы создавать хронологию проблем и их устранения. Под бета-тестированием понимают поставку программного обеспечения ограниченному кругу пользователей, чтобы они смогли поэксплуатировать программу и выявить пропущенные ошибки. Особенностью в данном случае является то, что часто ПО используется не по своему целевому назначению. Благодаря этому неисправности будут выявляться там, где ранее ничего не было замечено. Это вполне нормально и переживать по этому поводу не нужно.

Завершение тестирования

Если предыдущие этапы были успешно завершены, то остаётся провести приемочный тест. Он в данном случае становиться простой формальностью. Во время данной проверки происходит подтверждение, что никаких дополнительных проблем не найдено и программное обеспечение можно выпускать на рынок. Чем большую важность будет иметь конечный результат, тем внимательней должна проводиться проверка. Необходимо следить за тем, чтобы все этапы были пройдены успешно. Вот так выглядит процесс тестирования в целом. А теперь давайте углубимся в технические детали и поговорим о таких полезных инструментах, как тестовые программы. Что они собой представляют и в каких случаях используются?

Автоматизированное тестирование

Ранее считалось, что динамический анализ разработанного ПО — это слишком тяжелый подход, который неэффективно использовать для обнаружения дефектов. Но из-за увеличения сложности и объема программ появился противоположный взгляд. Автоматическое тестирование применяется там, где самыми важными приоритетами является работоспособность и безопасность. И они должны быть при любых входных данных. В качестве примера программ, для которых целесообразным является такое тестирование, можно привести следующие: сетевые протоколы, веб-сервер, sandboxing. Мы далее рассмотрим несколько образцов, которые можно использовать для такой деятельности. Если интересуют бесплатные программы тестирования, то среди них качественные найти довольно сложно. Но существуют взломанные «пиратские» версии хорошо зарекомендовавших себя проектов, поэтому можно обратиться к их услугам.

Avalanche

Этот инструмент помогает обнаружить дефекты, проходя тестирование программ в режиме динамического анализа. Он собирает данные и анализирует трассу выполнения разработанного объекта. Тестеру же предоставляется набор входных данных, которые вызывают ошибку или обходят набор имеющихся ограничений. Благодаря наличию хорошего алгоритма проверки разрабатывается большое количество возможных ситуаций. Программа получает различные наборы входных данных, которые позволяют смоделировать значительное число ситуаций и создать такие условия, когда наиболее вероятным является возникновение сбоя. Важным преимуществом программы считается применение эвристической метрики. Если есть проблема, то ошибка приложения находится с высокой вероятностью. Но эта программа имеет ограничения вроде проверки только одного помеченного входного сокета или файла. При проведении такой операции, как тестирование программ, будет содержаться детальная информация о наличие проблем с нулевыми указателями, бесконечными циклами, некорректными адресами или неисправностями из-за использования библиотек. Конечно, это не полный список обнаруживаемых ошибок, а только их распространённые примеры. Исправлять недочеты, увы, придётся разработчикам — автоматические средства для этих целей не подходят.

KLEE

Это хорошая программа для тестирования памяти. Она может перехватывать примерно 50 системных вызовов и большое количество виртуальных процессов, таким образом, выполняется параллельно и отдельно. Но в целом программа не ищет отдельные подозрительные места, а обрабатывает максимально возможное количество кода и проводит анализ используемых путей передачи данных. Из-за этого время тестирования программы зависит от размера объекта. При проверке ставка сделана на символические процессы. Они являются одним из возможных путей выполнения задач в программе, которая проверяется. Благодаря параллельной работе можно анализировать большое количество вариантов работы исследуемого приложения. Для каждого пути после окончания его тестирования сохраняются наборы входных данных, с которых начиналась проверка. Следует отметить, что тестирование программ с помощью KLEE помогает выявлять большое количество отклонений, которых не должно быть. Она может найти проблемы даже в приложениях, которые разрабатываются десятилетиями.

SunRav TestOfficePro – программное обеспечение для контроля и проверки знаний. Позволяет создавать тесты разного уровня сложности и направленности; проводить тестирование эффективно и с комфортом для пользователей и для организаторов.

TestOfficePro работает в локальной сети и на компьютерах, не подключенных к сети (возможно тестирование с флеш-накопителей, компакт-дисков без установки программы).

SunRav TestOfficePro

Программа SunRav TestOfficePro внесена в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных.

Компьютерное тестирование знаний

Педагогическое тестирование – широко используемый метод контроля знаний и оценки результатов обучения. Применяется для определения уровня знаний, для обучения, для мотивации на обучение. При массовых проверках и самоподготовке наиболее эффективна компьютерная форма тестирования. Именно при компьютерном тестировании легко одновременно с проверкой проводить коррекцию знаний. После каждого неверного ответа программа отсылает учащегося к блоку нужной ему информации. Для педагогического контроля полезна дополнительная информация, например, подробный отчет по каждому тестируемому – какие вопросы получил учащийся, сколько времени потратил на отдельный ответ, как ответил…
Очень важны в процессе тестирования как качественные тестовые задания и учебный материал, так и профессиональные программные продукты.

SunRav TestOfficePro дает возможность легко создавать и применять тесты по любым академическим дисциплинам, предметам школьной программы, тесты для определения профессиональной компетенции, аттестации персонала, психологические тесты.

В программу входят

• tMaker
  – программа для создания тестов. Возможно сопровождение вопросов и ответов изображением, анимацией, аудио и видео роликами. Составлять и редактировать тесты в этой программе может пользователь компьютера с любым уровнем подготовки. Доступен импорт тестов, созданных в текстовом редакторе (например, в MS Word) или редакторе электронных таблиц (например, в MS Excel).
• tTester
  – программа для проведения тестирования. Имеет максимально простой интерфейс. Обширные настройки и параметры командной строки позволяют приспособить ее работу под любые требования.
• tAdmin
  – программа для управления пользователями и обработки результатов компьютерного тестирования. Дает возможность просматривать/печатать результаты, а также создавать, редактировать, экспортировать, печатать отчеты по тестированию групп и/или отдельных пользователей. Возможно создание матрицы ответов.

Основные возможности SunRav TestOfficePro

Создание тестов. Работа с тестовыми заданиями

Составить тесты для любых целей, самых разных типов и видов помогут следующие функции программы:

• Многообразие типов вопросов.
  Программа позволяет использовать в тестах 5 типов вопросов:
  1. Одиночный выбор
     . Один вариант ответа из нескольких предложенных.
  2. Множественный выбор
     . Один или несколько вариантов ответа из нескольких предложенных.
  3. Открытый вопрос
     . Пользователь должен ввести ответ с клавиатуры. Создатель теста может использовать мощный язык шаблонов, позволяющий правильно оценить ответ пользователя.
  4. Соответствие
     . Пользователю нужно упорядочить высказывания в двух списках так, чтобы они соответствовали друг другу.
  5. Упорядоченный список
     . Расставить ответы в списке в определенном порядке.
• Адаптивные тесты.
  Порядок следования вопросов может быть не только линейным, но и зависеть от ответов пользователя.
• Использование тем
  . Программа может разбить тест на несколько тем. Оценивать знания можно как по каждой теме в отдельности, так и по тесту в целом.
• Комментарии к вопросу.
  Каждый вопрос может быть снабжен комментарием с инструкцией по тестированию, подсказкой, информацией о правильном ответе и т.п.
• Варианты реакций на ответ пользователя
  :
  1. Отсутствие реакции – пользователю предлагается ответить на следующий вопрос.
  2. Сообщение о том, что пользователь ответил правильно или неправильно.
  3. Показ любого документа, связанного с вопросом. В нем, в частности, можно подробно объяснить причину неправильного ответа и предоставить дополнительный материал, который позволит глубже изучить вопрос.
• Вес вопроса и вариантов ответа.
  Каждый вопрос и вариант ответа может иметь свой «вес». Это позволяет начислять пользователю больше баллов за правильные ответы на сложные вопросы и меньше баллов – за ответы на легкие вопросы.
• Визуализация
  . Программа позволяет вставлять изображения, формулы, схемы, таблицы, аудио и видеофайлы, HTML документы и любые OLE документы. Встроенный в tMaker текстовый редактор для написания тестов по функциям напоминает привычный многим MS Word.

Обеспечение объективности тестирования

• Настройка процесса тестирования.
  Администратор может:
  1. Запретить выходить из программы до окончания тестирования.
  2. Отключить доступ к рабочему столу и панели задач.
  3. Закрыть программу после прохождения одного теста.
• Случайные вопросы
  . Вопросы в тесте можно перемешивать. Кроме того, создатель теста может определить, сколько вопросов из каждой темы получит пользователь. Допустим, тема состоит из 300 вопросов. Если выбрать случайным образом только 30 вопросов, то тестируемые получат совершенно разные наборы вопросов из одного и того же теста. Варианты ответов к каждому вопросу можно также перемешать. Таким образом, при достаточно большом количестве вопросов тестируемый не может бездумно воспользоваться предварительным знанием теста, с заранее известной последовательностью вопросов и ответов. Примечание: описываемая функция задается выбором «Экзаменационный режим» в настройках, см документацию к программе .
• Введение временных рамок.
  Тестирование можно ограничить по времени – как для теста, так и для каждого вопроса. Количество времени, выделяемое для каждого вопроса, может быть разным.
• Настройка видимой в ходе тестирования информации.
  В программе можно определить, нужно ли показывать пользователю:
  1. Количество правильных ответов.
  2. Время до окончания тестирования.
• Ограничение на количество попыток тестирования.
  В программе можно выставить предельное количество прохождения одного теста.
• Отслеживание попыток тестирования в программе

Бесплатная программа . С ней Вы сможете организовать тест, анкетирование, опрос, проверку и контроль знаний
. В содержании вопросов можно использовать картинки и форматирование текста (цвет букв и фона, шрифт, использование формул и таблиц). Варианты ответов в могут быть с одиночным и множественным выбором, «да/нет» (ложь или истина), ввод числа или слова, порядок следования, соответствие, выбор области ответа на изображении, перестановка букв. В программе реализованы обучающий (сообщения об ошибках), штрафной (отнимаются баллы, пропуск задания), свободный (любая последовательность вопросов) и монопольный (окно программы занимает весь экран и его не свернуть) режимы обучения. В программе реализовано приятное оформление и легкое управление всеми необходимыми функциями и настройками для проведения теста
.

Тестирование, редактор и журнал тестирования

Утилита MyTestX включает в себя три модуля — тестирование, редактор и журнал тестирования. Модуль тестирования проводит тест из сохраненного файла, содержащего вопросы, ответы и настройки теста, подсчитывает и сверяет правильные и неправильные ответы. Используя модуль редактирования тестов даже начинающий пользователь без особого труда составит новый тест или опрос. Журнал тестирования хранит результаты проведенных тестов в форме подробного отчета.

Тестирование по сети

В компьютерном классе, использующем локальную сеть, учитель может провести проверку знаний всех учащихся одновременно и осуществить онлайн мониторинг выполнения тестирования, предварительно раздав тесты и задания по сети. Программа для проведения тестов и проверки знаний
поддерживает работу в локальной сети, Вы легко сможете централизованно организовать сбор и обработку результатов проведения тестов и просмотреть детальный отчет используя журнал тестирования.

Защита тестов и их результатов

Программа MyTestX обладает высокой надежностью защиты от редактирования и просмотра результатов тестирования и тестовых заданий. Задав пароль на тест изменить или испортить его третьим лицам становится невозможным. Все настройки, параметры, вопросы и ключи с ответами заданий отдельного теста хранятся в одном зашифрованном и сжатом файле.

В архиве MyTestX:

• программа MyTestX 10.2;
• модуль тестирования для терминальных классов;
• модуль для создания автономных тестов;
• программа для импорта тестов из текстовых файлов в формат программы MyTestX 10.2;
• программы для преобразования тестов для MyTestX из одного устаревшего формата в другой.

Размер файла 16,9 Мб
Пароль на архив loadboard

Этапы решения задач с использованием компьютера

Рассмотрим эти этапы на следующем примере: пусть требуется вычислить сумму двух целых чисел и вывести на экран видеомонитора результат.

Первый этап – постановка задачи. На этом этапе участвует человек, хорошо представляющий предметную область задачи. Он должен четко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи и предложить подход к ее решению. Для задачи вычисления суммы двух целых чисел человек, знающий, как складываются числа, может описать задачу следующим образом: ввести два целых числа, сложить их и вывести сумму в качестве результата решения задачи.

Второй этап – математическое или информационное моделирование. Цель этого этапа – создать такую математическую модель решаемой задачи, которая может быть реализована в компьютере. Существует целый ряд задач, где математическая постановка сводится к простому перечислению формул и логических условий. Этот этап тесно связан с первым этапом, и его можно отдельно не рассматривать, однако возможно, что для полученной модели известны несколько методов решения, и тогда предстоит выбрать лучший. Для вышеописанной задачи данный этап сводится к следующему: введенные в компьютер числа запомним в памяти под именами А и В, затем вычислим значение суммы этих чисел по формуле А+В, и результат запомним в памяти под именем Summa.

Третий этап – алгоритмизация задачи. На основе математического описания необходимо разработать алгоритм решения.

Алгоритмом называется точное предписание, определяющее последовательность действий исполнителя, направленных на решение поставленной задачи. В роли исполнителей алгоритмов могут выступать люди, роботы, компьютеры.

Используются различные способы записи алгоритмов. Широко распространен словесный способ записи: это записи рецептов приготовления различных блюд в кулинарной книге, инструкции по использованию технических устройств, правила правописания и многие другие. Наглядно представляется алгоритм языком блок-схем.

Например, алгоритм решения задачи вычисления суммы двух целых чисел на языке блок-схем будет записан, как показано на рис. 1.

Свойства алгоритма. При составлении и записи алгоритма необходимо обеспечить, чтобы он обладал рядом свойств.

Однозначность алгоритма, под которой понимается единственность толкования исполнителем правил выполнения действий и порядка их выполнения. Чтобы алгоритм обладал этим свойством, он должен быть записан командами из системы команд исполнителя.

Для нашего примера исполнитель алгоритма должен понимать такую запись действий, как сложить числа А и В.

Конечность алгоритма – обязательность завершения каждого из действий, составляющих алгоритм, и завершаемость выполнения алгоритма в целом. Записанный на рис.1 алгоритм обладает этим свойством, так как запись действий исполнителя завершается записью об окончании алгоритма.

Результативность алгоритма, предполагающая, что выполнение алгоритма должно завершиться получением определенных результатов. Алгоритм в нашем примере обладает этим свойством, так как для целых чисел А и В всегда будет вычислена сумма.

Массовость, т.е. возможность применения данного алгоритма для решения целого класса задачи. Так как алгоритм, показанный на рис.1, позволяет правильно подсчитать сумму не только чисел 2 и 3, но любой другой пары целых чисел, он обладает свойством массовости. Для того чтобы алгоритм обладал свойством массовости, следует составлять алгоритм, используя обозначения величин и избегая конкретных значений.

Правильность алгоритма, под которой понимается способность алгоритма давать правильные результаты решения поставленных задач. Представленный в примере алгоритм обладает свойством правильности, так как в нем использована правильная форма сложения целых чисел, и для любой пары целых чисел результат выполнения алгоритма будет равен их сумме.

Четвертый этап – программирование. Программой называется план действий, подлежащих выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать компьютер. Составление программы обеспечивает возможность выполнения алгоритма и соответственно поставленной задачи исполнителем-компьютером. Во многих задачах при программировании на алгоритмическом языке часто пользуются заменой блока алгоритма на один или несколько операторов, введением новых блоков, заменой одних блоков другими.

Пятый этап – ввод программы и исходных данных в ЭВМ. Программа и исходные данные вводятся в ЭВМ с клавиатуры с помощью редактора текстов, и для постоянного хранения осуществляется их запись на гибкий или жесткий магнитный диск.

Шестой этап – тестирование и отладка программы. На этом этапе происходят исполнение алгоритма с помощью ЭВМ, поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот этап часто требует гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

Отладка программы – сложный и нестандартный процесс. Исходный план отладки заключается в том, чтобы оттестировать программу на контрольных примерах.

Контрольные примеры стремятся выбрать так, чтобы при работе с ними программа прошла все основные пути блок-схемы алгоритма, поскольку на каждом из путей могут быть свои ошибки, а детализация плана зависит от того, как поведет себя программа на этих примерах: на одном она может зациклится (т.е. бесконечно повторять одно и то же действие); на другом – дать явно неверный или бессмысленный результат и т.д. Сложные программы отлаживают отдельными фрагментами.

Для повышения качества выполнения этого этапа используются специальные программы – отладчики, которые позволяют исполнить программу «по шагам» с наблюдением за изменением значений переменных, выражений и других объектов программы, с отслеживанием выполняемых операторов.

Седьмой этап – исполнение отлаженной программы и анализ результатов. На этом этапе программист запускает программу и задает исходные данные, требуемые по условию задачи.

Полученные в результате решения выходные данные анализируются постановщиком задачи, и на основании этого анализа вырабатываются соответствующие решения, рекомендации, выводы. Например, если при решении задачи на компьютере результат сложения двух чисел 2 и 3 будет 4, то следует сделать вывод о том, что надо изменить алгоритм и программу.

Возможно, что по итогам анализа результатов потребуются пересмотр самого подхода к решению задачи и возврат к первому этапу для повторного выполнения всех этапов с учетом приобретенного опыта. Таким образом, в процессе создания программы некоторые этапы будут повторяться до тех пор, пока мы получим алгоритм и программу, удовлетворяющие показанным выше свойствам.

Источник

Учитель информатики

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

§ 2.1. Решение задач на компьютере

Информатика. 9 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Ключевые слова:

Этапы решения задачи на компьютере

Чтобы решать задачи на компьютере, необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.

Решение задачи с использованием компьютера включает в себя этапы, показанные на рис. 2.1.

На первом этапе обычно осуществляется постановка задачи, происходит осознание её условия. При этом должно быть чётко определено, что дано (какие исходные данные известны, какие данные допустимы) и что требуется найти в решаемой задаче. Также должны быть чётко выделены существенные свойства рассматриваемого объекта, указаны связи между исходными данными и результатами.

На втором этапе описательная информационная модель формализуется, т. е. записывается с помощью некоторого формального языка.

Для этого требуется:

На третьем этапе осуществляется построение алгоритма — чёткой инструкции, задающей необходимую последовательность действий для решения задачи. Алгоритм чаще всего представляется в форме блок-схемы ввиду её наглядности и универсальности.

На четвёртом этапе алгоритм записывается на одном из языков программирования. Вы учитесь записывать программы на языке Паскаль.

На пятом этапе осуществляется отладка и тестирование программы. Этап отладки и тестирования также называют компьютерным экспериментом.

Отладка программы — это процесс проверки работоспособности программы и исправления обнаруженных при этом ошибок. Ошибки могут быть связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования. Их программисту помогает найти используемая система программирования; она выдаёт на экран сообщения о выявленных ошибках.

Проверка правильности разработанной программы осуществляется с помощью тестов. Тест — это конкретный вариант значений исходных данных, для которого известен ожидаемый результат.

О правильности разработанной программы свидетельствует также соответствие полученных данных экспериментальным фактам, теоретическим положениям и т. д. При этом может возникнуть необходимость уточнить разработанную математическую модель, полнее учесть особенности изучаемого объекта или процесса. По уточнённой математической модели снова составляется программа, анализируются результаты её выполнения. Так продолжается до тех пор, пока полученные результаты не будут достаточно точно соответствовать изучаемому объекту.

Задача о пути торможения автомобиля

Рассмотрим последовательность прохождения этапов решения задачи на компьютере (см. рис. 2.1) на примере простой задачи.

Водитель автомобиля, движущегося с некоторой постоянной скоростью, увидев красный свет светофора, нажал на тормоз. После этого скорость автомобиля стала уменьшаться каждую секунду на 5 метров. Требуется найти расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.

Первый этап.

Требуется найти: s_x — расстояние, которое автомобиль пройдёт до полной остановки.

Второй этап. В данной ситуации мы имеем дело с прямолинейным равноускоренным движением тела. Формула для перемещения при этом имеет вид:

Упростим эту формулу с учётом того, что конечная скорость равна нулю:

Третий этап. Представим алгоритм решения задачи в виде блок-схемы:

Четвёртый этап. Запишем данный алгоритм на языке программирования Паскаль:

Пятый этап. Протестировать составленную программу можно, используя информацию, что при скорости 72 км/ч с начала торможения до полной остановки автомобиль проходит 40 метров.

Выполнив программу несколько раз при различных исходных данных, можно сделать вывод: чем больше начальная скорость автомобиля, тем большее расстояние он пройдёт с начала торможения до полной остановки.

Применяя компьютер для решения задач, всегда следует помнить, что наряду с огромным быстродействием и абсолютной исполнительностью у компьютера отсутствуют интуиция и чувство здравого смысла, и он способен решать только ту задачу, программу решения которой ему подготовил человек.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Этапы решения задачи с использованием компьютера:1) постановка задачи;
2) формализация;
3) алгоритмизация;
4) программирование;
5) компьютерный эксперимент.Для решения задач на компьютере необходимо владеть языком программирования, обладать знаниями в области информационного моделирования и алгоритмизации.

Вопросы и задания к § 2.1. Решение задач на компьютере

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Какими слайдами вы могли бы дополнить презентацию?

Источник

Решение задач на компьютере. Этапы решения задачи на компьютере

Урок 12. Информатика 9 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Решение задач на компьютере. Этапы решения задачи на компьютере»

Вы уже знаете, что компьютер был создан для решения задач и обработки данных. И наверняка задавались вполне логичным вопросом: «А как именно решить ту или иную задачу с помощью компьютера?».

Решение любой задачи с помощью компьютера можно разделить на пять основных этапов:

1. Постановка задачи.

2. Формализация задачи.

3. Создание алгоритма.

5. Тестирование и отладка.

Постановка задачи. На этапе постановки задачи нужно понять условие задачи, выделить исходные и результирующие данные и понять отношения между ними. Проще говоря, нужно ответить на вопросы:

· «Что нужно найти по условию задачи?»

· «Чем можно пользоваться при решении задачи?»

Формализация задачи. Во время этого этапа нужно записать описательную информационную модель, созданную на этапе постановки задачи, каким-либо формальным языком, например математическими формулами, и адаптировать эти формулы для решения данной задачи. То есть нам нужно записать при помощи формул соотношения между данными задачи и понять, при помощи каких формул можно найти результирующие данные из исходных. Иначе говоря, создать математическую модель, описывающую явление или объект, которые фигурируют в условии.

Как ясно из названия следующего этапа «Создание алгоритма», его результатом должен быть алгоритм или конкретная последовательность действий. Алгоритм создаётся на основании математической модели.

При создании алгоритма должны быть соблюдены два условия:

· Созданный алгоритм должен быть конкретной последовательностью действий, которая приводит к получению результирующих данных из исходных.

· Созданный алгоритм должен быть понятен человеку, который будет писать по нему программу.

Чаще всего алгоритм записывается в форме блок-схемы, потому что данная форма записи достаточно наглядна и универсальна.

Пример блок-схемы

На этапе программирования алгоритм записывается с помощью какого-нибудь языка программирования. То есть результатом работы на данном этапе должна быть программа. Мы будем писать программы на языке Pascal.

Пример программы на языке Pascal

На этапе тестирования и отладки проверяется, работает ли программа, если работает, то правильно ли. Проверяется отсутствие ошибок в программе. Ошибки делятся на синтаксические, которые связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования, и логические, которые могут быть связаны с недостаточно точной математической моделью, недостаточно точным алгоритмом или же неточной записью алгоритма на языке программирования. Синтаксические ошибки находятся при помощи программных средств, а логические ошибки находятся с помощью тестов.

Тест – это набор конкретных значений исходных данных, при которых известен ожидаемый результат работы программы.

Если результаты работы программы соответствуют ожидаемым – значит задача решена, иначе – на одном из этапов допущена логическая ошибка. Например недостаточно точно сформулирована математическая модель. А так как все этапы связаны между собой – это повлекло неточности при создании алгоритма и программировании. Чтобы исправить ошибку возвращаются к этапу формализации задачи и уточняют математическую модель, после чего вносят правки в алгоритм и программу. Далее программа снова отлаживается и тестируется. Так происходит до тех пор, пока программа не будет соответствовать всем требованиям.

Обратим внимание на то, что этапы постановки и формализации задачи могут требовать наличия некоторых знаний из предметной области задачи. Например, если наша задача из области авиастроения – то без знаний из этой области мы не сможем узнать отношений между исходными и результирующими данными, а тем более записать их в виде формул.

Этапы создания алгоритма и программирования требуют наличия знаний по программированию. Так как на третьем этапе определяется каким образом будет решаться та или иная подзадача. А от этого зависит скорость работы программы, и количество потребляемых ею ресурсов системы, например оперативной памяти. На четвёртом этапе записать алгоритм тоже можно различными способами.

На этапе тестирования и отладки требуются как знания по предметной области, так и некоторое знание основ программирования. Так как без знаний в предметной области мы не можем знать результирующих данных в тестах, а без знаний в программировании мы не сможем отыскать ошибки и составить наиболее полный набор тестов, учитывающий все частные случаи и исключения.

Таким образом, решение задачи с помощью компьютера можно изобразить в виде схемы. На этапе постановки задачи ставиться её условие, а результатом работы на данном этапе будут исходные и результирующие данные, которые, в свою очередь, поступают на этап «Формализации задачи». На данном этапе составляется математическая модель, по ней составляют алгоритм, который записывают в одной из форм. По алгоритму составляется программа, которая отлаживается и тестируется. Если программа работает неправильно, процесс решения возвращается к одному из предыдущих этапов, а если правильно – задача решена.

Схема решения задачи с помощью компьютера

Решение задач с помощью компьютера включает в себя:

1. Постановку задачи.

2. Формализацию задачи.

3. Создание алгоритма.

5. Тестирование и отладку.

Все этапы решения задачи связаны между собой.

Источник

Глава 8. Технология подготовки и решения задач с помощью компьютера

8.1. Какие этапы включает в себя решение задач с помощью компьютера?

8.2. Что называют математической моделью?

Математическая модель — это система математических соотношений — формул,
уравнений, неравенств и т.д., отражающих существенные свойства объекта или явления.

— Позвольте, — может сказать «заказчик», — меня не устраивает такое упрощение. Я хочу знать точно, сколько времени будет падать камень в реальных условиях, а не в несуществующей пустоте.

— Хорошо, — согласится математик. — Будем считать, что камень имеет сферическую форму и диаметр. Какого примерно он диаметра?

— Около пяти сантиметров. Но он вовсе не сферический, а продолговатый.

Если тот, кто поставил задачу на «человеческом» языке не будет дальше вмешиваться в ход мысли математика, то последний через некоторое время даст численный ответ. Но «потребитель» может возражать по-прежнему: камень на самом деле вовсе не эллипсоидальный, давление воздуха в том месте и в тот момент не было равно 760 мм ртутного столба и т.д. Что же ответит ему математик?

Чтобы описать явление, необходимо выявить самые существенные его свойства, закономерности, внутренние связи, роль отдельных характеристик явления. Выделив наиболее важные факторы, можно пренебречь менее существенными.

Конечно, результаты вычислительного эксперимента могут оказаться и не соответствующими действительности, если в модели не будут учтены какие-то важные стороны действительности.

При построении математических моделей далеко не всегда удается найти формулы, явно выражающие искомые величины через данные. В таких случаях используются математические методы, позволяющие дать ответы той или иной степени точности.

Существует не только математическое моделирование какого-либо явления, но и визуально-натурное моделирование, которое обеспечивается за счет отображения этих явлений средствами машинной графики, т.е. перед исследователем демонстрируется своеобразный «компьютерный мультфильм», снимаемый в реальном масштабе времени. Наглядность здесь очень высока.

8.3. Какие основные этапы содержит процесс разработки программ?

Процесс разработки программы можно выразить следующей формулой:

На начальном этапе работы анализируются и формулируются требования к программе, разрабатывается точное описание того, что должна делать программа и каких результатов необходимо достичь с ее помощью.

Затем программа разрабатывается с использованием той или иной технологии программирования (например, структурного программирования).

Полученный вариант программы подвергается систематическому тестированию — ведь наличие ошибок в только что разработанной программе это вполне нормальное закономерное явление. Практически невозможно составить реальную (достаточно сложную) программу без ошибок. Нельзя делать вывод, что программа правильна, лишь на том основании, что она не отвергнута машиной и выдала результаты. Все, что достигнуто в этом случае, это получение каких-то результатов, не обязательно правильных. В программе при этом может оставаться большое количество логических ошибок. Ответственные участки программы проверяются с использованием методов доказательства правильности программ.

Для каждой программы обязательно проводятся работы по обеспечению качества и эффективности программного обеспечения, анализируются и улучшаются временные характеристики.

8.4. Как проконтролировать текст программы до выхода на компьютер?

8.5. Для чего нужны отладка и тестирование?

Тестирование устанавливает факт наличия ошибок, а отладка выясняет ее причину.

Английский термин debugging (» отладка «) буквально означает » вылавливание жучков «. Термин появился в 1945 г., когда один из первых компьютеров — «Марк-1» прекратил работу из-за того, что в его электрические цепи попал мотылек и заблокировал своими останками одно из тысяч реле машины.

8.6. В чем заключается отладка?

8.7. Что такое тест и тестирование?

Как бы ни была тщательно отлажена программа, решающим этапом, устанавливающим ее пригодность для работы, является контроль программы по результатам ее выполнения на системе тестов.

Программу условно можно считать правильной, если её запуск для выбранной системы
тестовых исходных данных во всех случаях дает правильные результаты.

Для реализации метода тестов должны быть изготовлены или заранее известны эталонные результаты.

8.8. Какими должны быть тестовые данные?

8.9. Из каких этапов состоит процесс тестирования?

1. Проверка в нормальных условиях. Предполагает тестирование на основе данных, которые характерны для реальных условий функционирования программы.

2. Проверка в экстремальных условиях. Тестовые данные включают граничные значения области изменения входных переменных, которые должны восприниматься программой как правильные данные. Типичными примерами таких значений являются очень маленькие или очень большие числа и отсутствие данных. Еще один тип экстремальных условий — это граничные объемы данных, когда массивы состоят из слишком малого или слишком большого числа элементов.

Наихудшая ситуация складывается тогда, когда программа воспринимает неверные данные как правильные и выдает неверный, но правдоподобный результат.

Программа должна сама отвергать любые данные, которые она не в состоянии обрaбатывать правильно.

8.10. Каковы характерные ошибки программирования?

Ошибки могут быть допущены на всех этапах решения задачи — от ее постановки до оформления. Разновидности ошибок и соответствующие примеры приведены в таблице:

Вид ошибки	Пример
Неправильная постановка задачи	Правильное решение неверно сформулированной задачи
Неверный алгоритм	Выбор алгоритма, приводящего к неточному или эффективному решению задачи
Ошибка анализа	Неполный учет ситуаций, которые могут возникнуть; логические ошибки
Семантические ошибки	Непонимание порядка выполнения оператора
Синтаксические ошибки	Нарушение правил, определяемых языком программирования
Ошибки при выполнении операций	Слишком большое число, деление на ноль, извлечение квадратного корня из отрицательного числа и т. п.
Ошибки в данных	Неудачное определение возможного диапазона изменения данных
Опечатки	Перепутаны близкие по написанию символы, например, цифра 1 и буквы I, l
Ошибки ввода-вывода	Неверное считывание входных данных, неверное задание форматов данных

8.11. Является ли отсутствие синтаксических ошибок свидетельством правильности программы?

Обычно синтаксические ошибки выявляются на этапе трансляции. Многие же другие ошибки транслятору выявить невозможно, так как транслятору неизвестны замыслы программиста.

Отсутствие сообщений машины о синтаксических ошибках является необходимым,
но не достаточным условием, чтобы считать программу правильной.

8.12. Какие ошибки не обнаруживаются транслятором?

Существует множество ошибок, которые транслятор выявить не в состоянии, если используемые в программе операторы сформированы верно. Приведем примеры таких ошибок.

Все эти ошибки обнаруживаются с помощью тестирования.

8.13. В чем заключается сопровождение программы?

Сопровождение программ — это работы, связанные с обслуживанием программ
в процессе их эксплуатации.

Применительно ко многим программам работы по сопровождению поглощают более половины затрат, приходящихся на весь период времени существования программы (начиная от выработки первоначальной концепции и кончая моральным ее устареванием) в стоимостном выражении.

Программа, предназначеная для длительной эксплуатации, должна иметь соответствующую документацию и инструкцию по её использованию.

8.14. Вопросы для самоконтроля

8.1. Какие основные этапы включает в себя решение задач на компьютере?

8.2. Какие этапы компьютерного решения задач осуществляются без участия компьютера?

8.3. Что называют математической моделью объекта или явления?

8.4. Почему невозможно точное исследование поведения объектов или явлений?

8.5. Какие способы моделирования осуществляются с помощью компьютера?

8.6. Из каких последовательных действий состоит процесс разработки программы?

8.7. Доказывает ли получение правдоподобного результата правильность программы?

8.8. Какие ошибки могут остаться невыявленными, если не провести проверку (просмотр, прокрутку) программы?

8.9. Чем тестирование программы отличается от её отладки?

8.10. Каким образом программа-отладчик помогает исследовать поведение программы в процессе её выполнения?

8.11. Как следует планировать процесс отладки программы?

8.12. Можно ли с помощью тестирования доказать правильность программы?

8.13. На какой стадии работы над программой вычисляются эталонные результаты тестов?

8.14. Назовите основные этапы процесса тестирования.

8.15. В чём заключается отличие синта ксических ошибок от семантических?

8.16. О чём свидетельствует отсутствие сообщений машины о синтаксических ошибках?

8.17. Какие разновидности ошибок транслятор не в состоянии обнаружить?

8.18. Для чего программам требуется сопровождение?

8.15. Упражнения

Составьте системы тестов для решения следующих задач:

8.1. Найдите наибольший общий делитель двух заданных целых чисел.

8.2. Найдите наименьшее общее кратное двух заданных целых чисел.

8.3. Определите, является ли заданное число нечетным двузначным числом.

8.4. Заданы площади квадрата и круга. Определите, поместится ли квадрат в круге.

8.5. Решите биквадратное уравнение.

8.6. Найдите среднее арифметическое положительных элементов заданного одномерного массива.

8.7. Элементы заданного одномерного массива разделите на его первый элемент.

8.8. Определите, лежит ли заданная точка на одной из сторон треугольника, заданного координатами своих вершин.

8.9. Определите, имеют ли общие точки две плоские фигуры — треугольник с заданными координатами его вершин и круг заданного радиуса c центром в начале координат.

8.10. Задано целое А > 1. Найдите наименьшее целое неотрицательное k, при котором 2 k > А.

8.11. Дана последовательность целых чисел. Определите, со скольких чётных чисел она начинается.

8.12. В заданном двумерном массиве найдите количество строк, не содержащих нули.

8.13. Определите, сколько строк заданного двумерного массива содержат элементы из заданного диапазона.

8.14. Преобразуйте число, заданное в римской системе счисления, в число десятичной системы.

Источник