Информатика и технологии программирования

Гомельский государственный технический университет имени П.О.Сухого

Вы здесь

Информатика и технологии программирования

Телефон: (+375 232) 29-08-87
Адрес: 246746, Республика Беларусь, г. Гомель,
пр-т Октября, 48, корпус 2, каб. 222, 224
E-mail: kaf_info@gstu.by

Заведующий кафедрой:
доцент, кандидат технических наук
Трохова Татьяна Анатольевна

• Разработка приложений для мобильных устройств
• Разработка гибридных приложений
• Управление разработкой программного обеспечения
• Интернет-технологии и распределенная обработка данных
• Разработка приложений для интернет
• Языки программирования высокого уровня
• Модели данных и системы управления базами данных
• Технологии хранения и обработки больших объемов данных
• Технологии разработки программного обеспечения
• Алгоритмы и структуры данных
• Введение в параллельные алгоритмы
• Проектирование информационных систем
• Основы алгоритмизации и программирования
• Основы защиты информации
• Основы бизнеса и права в информационных технологиях
• Программирование
• Объектно-ориентированное программирование
• Архитектура вычислительных систем
• Системное программирование
• Избранные главы информатики
• Методы оптимизации и управления
• Операционные системы и среды
• Методы трансляции
• Системный анализ и исследование операций
• Методы защиты информации
• Основы web-программирования
• Компьютерные сети
• Тестирование и верификация программного обеспечения
• Web-технологии
• Инструменты и средства программирования
• Современные средства проектирования информационных систем
• Иностранный язык
• Терминологический иностранный язык
• Иностранный язык специальности
• Иностранный язык (профессиональная лексика)
• Математическое моделирование сложных систем
• Математика. Математический анализ
• Математика. Геометрия и алгебра
• Дискретная математика и математическая логика
• Теория вероятностей и математическая статистика
• Методы численного анализа
• Специальные математические задачи и алгоритмы их решения

Информатика — наука о способах получения, накопления, хранения, преобразования, передачи, защиты и использования информации. Она включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Технологии программирования — совокупность алгоритмов и программ, используемых при реализации информационного процесса с помощью вычислительной техники.

Эта специальность отличается углубленной подготовкой: по специальным математическим дисциплинам, по методам анализа предметной области и создания технических спецификаций, методам управления разработкой программного обеспечения и инструментам управления проектами. Углубленная подготовка также предлагается по методам современного проектирования программных средств, информационных систем и баз данных, современных CASE-средств, проектирования и реализации бизнес-процессов.

Инженер-системный программист — это профессиональный разработчик программного обеспечения, способный проектировать крупные информационные системы и руководить программными проектами.

Методическая разработка занятия по информатике и ИКТ на тему «Системы и технологии программирования»»

ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 11

Тема 2.2.2. «Системы и технологии программирования»

Сформировать у учащихся представление о системах и технологиях программирования

Сформировать представления об истории развития языков программирования

Способствовать развитию умений учащихся обобщать полученные знания

Развитие навыков конспектирования материалов.

Способствовать дальнейшему формированию знаний и умений у учащихся по изучаемой дисциплине.

Способствовать развитию творческого отношения к учебной деятельности

Развитие познавательного интереса.

Вид занятия – лекция

Тип (урок) – комбинированный урок

Методы – Беседа, рассказ

Средства обучения – учебники, презентация

Проверка готовности к занятию

Цели (задачи), ход занятия.

Фронтальный опрос по контрольным вопросам, проверка решения заданных задач (1 и 2)

1. Что такое алгоритм?

2. Перечислите основные свойства алгоритма?

3. Что такое результативность алгоритма? Детерминированность? Понятность?

4. Словесно-формульный способ описания алгоритма?

5. Графическое описание алгоритма?

6. Запись алгоритма на псевдокоде?

7. Запись алгоритма на языке программирования?

8. Линейный алгоритм это?

9. Ветвящийся алгоритм это?

10. Циклический алгоритм это?

11. Основные элементы блок-схемы алгоритма?

12. Циклический алгоритм с постусловие?

13. Циклический алгоритм с предусловие?

14. Циклический алгоритм параметром?

1. Составить блок-схему решения следующей задачи. Даны значения двух действительных переменных a и b. Обменять местами их значения, то есть добиться, чтобы a получила значение, которое изначально имела переменная b, а b – получила бы значение a.

2. Составить блок-схему решения следующей задачи. Даны значения действительных переменных b и c. Решить линейное уравнение bx+c=0

понятие языка программирования

понятие системы программирования

понятие технологии программирования

основные поколения языков программирования

классификация языков программирования

Для закрепления полученных знаний проводится беседа по основным понятиям и определениям рассмотренной темы

Что такое языка программирования ?

Что такое технология программирования?

Что такое интерпретатор?

Что такое транслятор?

Какие языки программирования относятся к алгоритмическим?

Языки программирования первого, третьего поколений?

Ответы на контрольные вопросы

Выставление оценок с комментариями

Как и любой человек разговаривает на определенном человеческом языке (может на одном, а может и на нескольких), так и ЭВМ способна понимать только «свой» машинный язык – набор команд, распознаваемых и выполняемых компьютером (точнее, процессором). Составленный алгоритм решения задачи следует перевести на понятный ЭВМ машинный язык, аналогично тому, как переводят обычные тексты на иностранные языки, например, английский. Обычно процесс перевода состоит из двух частей.

Сначала осуществляется программирование – процесс перевода алгоритма в запись на каком-либо выбранном языке программирования.

Язык программирования – это искусственный формализованный язык со строго определенным синтаксисом для описания алгоритма решения задачи на компьютере, который включает набор команд (операторов), правил и соглашений, более понятных пользователю, чем машинный язык. В процессе программирования создается программа – упорядоченная последовательность указаний (команд) исполнителю (в нашем случае компьютеру), необходимых для решения некоторой задачи.

Далее необходим второй этап перевода алгоритма на машинный язык. Здесь возможны различные варианты в зависимости от используемой системы программирования – совокупности специальных средств создания программ и их перевода на машинный язык для выполнения на ЭВМ. Системы программирования включают в себя не только сам алгоритмический язык, определяющий синтаксис команд, но и их преобразователь в машинный код. В зависимости от способа преобразования программы различают интерпретаторы и трансляторы (компиляторы) языков программирования.

Интерпретация – это процесс пошагового перевода завершенной программы на языке программирования в машинный код с его незамедлительным исполнением. Программа, производящая интерпретацию исходного текста программы, называется интерпретатором .

Трансляция (компиляция) – это процесс полного перевода завершенной программы на языке программирования в машинный язык для ее последующего исполнения. Программа, производящая трансляцию (компиляцию) исходного текста программы, называется транслятором (компилятором) .

Технология программирования – это совокупность средств и методов создания программного обеспечения. Применение эффективных технологий программирования подразумевает:

— внедрение прогрессивных инструментальных средств разработки программ;

— использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ;

— стандартизированность, тиражируемость и воспроизведение методов программирования различными разработчиками.

Инструментарий технологии программирования – это программный комплекс, обеспечивающий технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов. Он обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные инструментальные средства разработчика. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.

В развитии инструментального программного обеспечения (т.е. программного обеспечения, служащего для создания программных средств в любой проблемной области) рассматривают пять поколений языков программирования (ЯП)

ЯП первого поколения представляли собой набор машинных команд в двоичном (бинарном) или восьмеричном формате, который определялся архитектурой конкретной ЭВМ. Каждый тип ЭВМ имел свой ЯП, программы на котором были пригодны только для данного типа ЭВМ. От программиста при этом требовалось хорошее знание не только машинного языка, но и архитектуры ЭВМ.

Второе поколение ЯП характеризуется созданием языков ассемблерного типа (ассемблеров, макроассемблеров), позволяющих вместо двоичных и других форматов машинных команд использовать их мнемонические символьные обозначения (имена). Являясь существенным шагом вперед, ассемблерные языки все еще оставались машинно-зависимыми, а программист все также должен был быть хорошо знаком с организацией и функционированием аппаратной среды конкретного типа ЭВМ. При этом ассемблерные программы все так же затруднительны для чтения, трудоемки при отладке и требуют больших усилий для переноса на другие типы ЭВМ. Однако и сейчас ассемблерные языки используются при необходимости разработки высокоэффективного программного обеспечения (минимального по объему и с максимальной производительностью)

Третье поколение ЯП начинается с появления в 1956 г. первого языка высокого уровня — Fortran, разработанного под руководством Дж. Бэкуса в фирме IBM. За короткое время Fortran становится основным ЯП при решении инженерно-технических и научных задач. Первоначально Fortran обладал весьма ограниченными средствами обеспечения работы с символьной информацией и с системой ввода-вывода. Однако постоянное развитие языка сделало его одним из самых распространенных ЯВУ на ЭВМ всех классов — от микро- до супер ЭВМ, а его версии используются и для вычислительных средств нетрадиционной параллельной архитектуры. Вскоре после языка Fortran появились такие ныне широко известные языки, как Algol, Cobol, Basic, PL/1, Pascal, APL, ADA, C, Forth, Lisp, Modula и др. В настоящее время насчитывается свыше 2000 различных языков высокого уровня.

Языки четвертого поколения носят ярко выраженный непроцедурный характер, определяемый тем, что программы на таких языках описывают только что, а не как надо сделать. В программах формируются скорее соотношения, а не последовательности шагов выполнения алгоритмов. Типичными примерами непроцедурных языков являются языки, используемые для задач искусственного интеллекта (например, Prolog, Langin). Так как непроцедурные языки имеют минимальное число синтаксических правил, они значительно более пригодны для применения непрофессионалами в области программирования. Второй тенденцией развития ЯП четвертого поколения являются объектно-ориентированные языки, базирующиеся на понятии программного объекта, впервые использованного в языке Simula-67 и составившего впоследствии основу известного языка SmallTalk. Программный объект состоит из структур данных и алгоритмов, при этом каждый объект знает, как выполнять операции со своими собственными данными. На самом деле, различные объекты могут пользоваться совершенно разными алгоритмами при выполнении действий, определенных одним и тем же ключевым словом 2(так называемое свойство поли- 42 морфизма). Например, объект с комплексными числами и массивами в качестве данных будет использовать различные алгоритмы для выполнения операции умножения. Такими свойствами обладают объектно-ориентированные Pascal, Basic, С++, SmallTalk, Simula, Actor и ряд других языков программирования. Третьим направлением развития языков четвертого поколения можно считать языки запросов, позволяющих пользователю получать информацию из баз данных. Языки запросов имеют свой особый синтаксис, который должен соблюдаться, как и в традиционных ЯП третьего поколения, но при этом проще в использовании. Среди языков запросов фактическим стандартом стал язык SQL (StructuredQueryLanguage). И, наконец, четвертым направлением развития являются языки па- раллельного программирования (модификация ЯВУ Fortran, языки Occam, SISAL, FP и др.), которые ориентированы на создание программного обеспечения для вычислительных средств параллельной архитектуры (многомашинные, мультипроцессорные среды и др.), в отличие от языков третьего поколения, ориентированных на традиционную однопроцессорную архитектуру.

К интенсивно развивающемуся в настоящее время пятому поколению относятся языки искусственного интеллекта, экспертных систем, баз знаний (InterLisp, ExpertLisp, IQLisp, SAIL и др.), а также естественные языки, не требующие освоения какого-либо специального синтаксиса (в настоящее время успешно используются естественные ЯП с ограниченными возможностями — Clout, Q&A, HAL и др.)

1. Что такое языка программирования?

2. Что такое технология программирования?

3. Что такое интерпретатор?

4. Что такое транслятор?

5. Какие языки программирования относятся к алгоритмическим?

6. Языки программирования первого, третьего поколений?

7. Языки программирования второго поколения?

8. Языки программирования четвертого поколения?

9. Языки программирования пятого поколения?

Информатика и технологии программирования. Дистанционное обучение

На специальности «Информатика и технологии программирования» вы будете изучать системное программное обеспечение, проектирование программных систем, криптографию, языки программирования и многое другое. На данной специальности вы научитесь создавать программное обеспечение, разрабатывать Интернет-приложения и приложения для мобильных операционных систем.

Получить информацию по e-mail

Смотрите также:

Выберите программу обучения:

Высшее образование в области информационных технологий

Информационно-компьютерные технологии – одна из наиболее активно развивающихся сфер профессиональной деятельности. Современным трендом является перевод большинства процессов в производственной и непроизводственной сфере на рельсы автоматизации и роботизации. В связи с этим возрастает спрос на IT-специалистов: программистов, администраторов баз данных, системных аналитиков, специалистов по информационным системам и ресурсам.

С развитием IT стало возможно получить высшее образование в области информационных технологий дистанционно*. Такая форма обучения даёт множество плюсов: обучающиеся могут совмещать учебу с работой, выбирать вуз в любом регионе России независимо от региона проживания, самостоятельно планировать учебный процесс с учётом свободного и рабочего времени. Для того чтобы получить заочно высшее образование программиста, достаточно на этой странице выбрать вуз и подать заявку. Через 4,5 – 5 лет заочного обучения выпускники получают диплом бакалавра, позволяющий работать в сфере информационных технологий.

Где можно получить высшее образование программиста?

На этой странице содержится информация о высших учебных заведениях Москвы и других регионов РФ, где можно получить высшее образование инженера-программиста в режиме онлайн.

Вам доступны все уровни профессионального образования по IT-профессии: СПО, бакалавриат, магистратура, ДПО. Переходя по ссылкам, можно узнать более подробную информацию о том, как получить высшее образование по компьютерным технологиям. По всем программам предусмотрена заочная форма обучения. Подготовка бакалавров осуществляется профессионалами-экспертами, имеющими опыт практической деятельности в области информационно-компьютерной техники и программирования. Содержание всех программ соответствует стандартам. Упор делается на освоение прикладных программных продуктов, актуальных в сферах бизнеса, экономики, менеджмента.

Дистанционное* обучение на программиста даёт полноценное высшее образование, признаваемое всеми работодателями. Диплом, полученный в выбранном вузе, позволит выпускникам получить востребованную должность. Знания и умения, приобретённые обучающимися, помогут в перспективе стать высококлассными специалистами в своей профессии. Выбрав подходящую программу, пользователи могут подать заявку прямо на сайте «Бакалавр-магистр», получить подробную консультацию и начать обучение.

* Заочная форма обучения с применением дистанционных образовательных технологий

Технология программирования

Технологии программирования — технологии разработки программ для ЭВМ, которые будут использоваться людьми для решения различных задач на ЭВМ.

Содержание

Разработка ПО — это род деятельности (профессия) и процесс, направленный на создание и поддержание работоспособности, качества и надежности программного обеспечения, используя технологии, методологию и практики из информатики, управления проектами, математики, инженерии и других областей знания.

Надежность и качества программ для ЭВМ

Надежность программ для ЭВМ — это одно из основных качеств не только программ для ЭВМ, но и любого типа техники, приборов, машин и устройств, используемых в быту, в жизни, транспорте, связи и на производстве.

Основные критерии надежности в технике:

1. отказоустойчивость,
2. ремонтопригодность,
3. живучесть.

Отказоустойчивость — это отсутствие отказов и сбоев в работе машин, приборов и устройств. В том числе — отсутствие сбоев и отказов в работе ЭВМ — электронных вычислительных машин (компьютеров). Наличие сбоев и отказов в работе машин, приборов и устройств говорит о их недостаточной или низкой надежности.

Ремонтопригодность — возможность внесения исправлений в машины, приборы и устройства при обнаружении в них сбоев, отказов или других дефектов. В том числе — в компьютерах, вычислительных устройствах, машинах, системах и комплексах.

Особенности программ для ЭВМ — программы не ломаются и не подлежат износу в отличии от всей остальной техники, приборов, машин и устройств. В этом смысле программы для ЭВМ обладают исключительной жизнестойкостью.

Наличие сбоев и отказов в работе ЭВМ при выполнении программ являются их конструктивными ошибками и дефектами, закладываемых при разработке или отладке программ на ЭВМ. Количество ошибок и продолжительность отладки программ обычно считается неизвестным.

Ни в одном виде науки и техники нет такого положения с выявлением и исправлением ошибок и дефектов, как в программировании и разработке программного обеспечения для ЭВМ. Одна из крупнейших иностранных фирм объявила о появлении в их программной продукции неисправимых ошибок .

Программная продукция

Программная продукция — это программы для ЭВМ, поставляемые потребителям для ее установки и использования на ЭВМ или в сетях ЭВМ. Программная продукция должна являться одним из видов промышленной продукции и отвечать требованиям международных стандартов ISO.

Одно из основных требований международных стандартов ISO к промышленной продукции — это ее надежность поставляемых приборов, машин и устройств и в частности и в первую очередь — отказоустойчивость и отсутствие конструктивных ошибок и дефектов в поставляемой промышленной продукции.

Согласно Закону РФ «О защите прав потребителей» любой товар при обнаружении в нем дефектов подлежит замена либо возврату денежных средств за его приобретение и сопутствующие издержки.

Программный продукт в соответствии с международными требованиями ISO не должен содержат ошибок и дефектов, которые приводят к сбоям и отказам при выполнении этих программ на ЭВМ либо в сети ЭВМ.

Программы с дефектами и ошибками — это не продукт.

Основные этапы разработки программ

разработка ПО имеет дело с проблемами качества, стоимости и надёжности. Некоторые программы содержат миллионы строк исходного кода, которые, как ожидается, должны правильно исполняться в изменяющихся условиях. Сложность ПО сравнима со сложностью наиболее сложных из современных машин и космических проектов.

Технологии программирование включают:

1. Анализ и постановка задач
2. Проектирование — разработка спецификаций
3. Проектирование — разработка алгоритмов
4. Написание исходных текстов программ
5. Тестирование и отладка программ
6. Испытания и сдача программ
7. Сопровождение программ

Основная часть работы программистов связана с написанием исходных текстов программ на одном из языков программирования, а также тестированием и отладкой программ на ЭВМ .

Исходные тексты программ, а также исполняемые файлы являются объектами авторского права и являются интеллектуальной собственностью их авторов и правообладателей.

Структурное проектирование программ

Информатика как научная дисциплина предлагает и использует на базе методов структурного программирования технологию надежной разработки программного обеспечения, используя тестирование программ и их верификацию на основе методов доказательного программирования для систематического анализа правильности алгоритмов и разработки программ без алгоритмических ошибок.

Данная методология программирования направлена на решение задач на ЭВМ, аналогичной технологии разработки алгоритмов и программ, используемой на олимпиадах по программированию отечественными студентами и программистами с использованием тестирования и структурного псевдокода для документирования программ в корпорации IBM с 70-х годов.

Методология структурного проектирования программного обеспечения может использоваться с применением самых различных языков и средств программирования для разработки надежных программ самого различного назначения.

Одним из больших проектов надежной разработки надежного ПО была разработка бортового программного обеспечения для космического корабля «Буран», в котором впервые использовался бортовой компьютер для автоматического управления аппарата, совершившего успешный старт и посадку космического корабля.

Обучение технологиям программирования

Обучение технологиям разработки ПО на основе методологии структурного проектирования программ была начата в начале 80-ых годов в МИЭМ при подготовке инженеров-математиков по специальности «Программное обеспечение ЭВМ» и изложена в наших учебниках информатики и программирования.

Наибольший успех — разработка базовых пакетов программ по информатике для отечественных и импортных персональных ЭВМ — БК, Корвет, УКНЦ, Ямаха и IBM PC, которые разошлись по всей стране в виде свободного и открытого ПО в конце 80-ых гг.

Все студенты МИЭМ с начала первого курса осваивали и осваивают псевдокод для описания алгоритмов и документирования всех разрабатываемых программ на языках Паскаль, Бейсик, Си, Фортан, ПЛ/1 и т.д. и т.п., а с третьего или даже второго курса приступают к разработкам ПО.

Наибольший успех достигался при обучении инженеров-математиков в МИЭМ и инженеров-экономистов в МАТИ, которые уже на первом курсе начинали разработки программ с доказательствами правильности составляемых алгоритмов относительно математических постановок решаемых задач.

Примеры решения задач с разработками алгоритмов и доказательствами их правильности изложены в вузовсих и школьных учебниках информатики Каймина, которые разошлись по всей нашей стране миллионным тиражом и вошли в стандарты образования в качестве спецификаций ЕГЭ по информатике.

50 тысяч школьников в 2009г. успешно сдали экзамены ЕГЭ по информатике, в спецификациях которых заложены основы алгоритмизации, логика, анализ правильности алгоритмов и элементы технологии программирования — основы современного профессионального программирования.