В Камаев - Технологии программирования

В отличие от бухгалтера, документально фиксирующего все свои действия, прораб на стройке свои распоряжения по производству работ готовит и отдает устно. Это объясняется традиционным уходом от ответственности в случае травматизма рабочих. Устная подготовка распоряжений приводит к таким ошибкам, как что-то не удается разместить в уже построенной части здания. Таким образом, строительство ведется циклическим процессом: строить — ломать — строить и т. д., что ведет к удорожанию строительства.

Продажа и даже перепродажа готовых технических изделий по действующему законодательству предполагает наличие инструкции пользования изделия на русском языке. Однако часто оказывается, что инженеры составляют такие длинные и запутанные инструкции пользования объектами техники, что потребители начинают эксплуатацию изделия с недопустимых действий, которые могут привести изделие даже к неремонтно-пригодному состоянию.

Помимо апробации в области программирования авторы учебника провели апробацию изложенных в нем методик при обучении непрограммирующих специальностей. Оказалось, что обучение методике разработки функциональных описаний (на примерах составления инструкций вообще, описаний бизнес-процессов) вполне доступно студентам второго курса специальности бухгалтерский учет, даже если они не изучали эту методику в курсе программирования. Более того, половина учеников девятого класса обычной школы вполне способна полностью освоить данный материал. Следует отметить такой факт: до обучения лишь несколько учеников класса реально могли написать план, а потом сочинение. После обучения практически три четверти обучаемых могли написать план, а затем его развить в сочинение, т. е. школьники реально освоили элементы дедуктивного мышления! Затраты на освоение материала составили 8 ч лекционных и 16 ч практических занятий. Таким образом, у обучаемых всего за 24 ч учебных занятий удается развить первичные навыки дедуктивного мышления и владение начальными методами системного подхода.

Написание технической документации — особый жанр писательского искусства. В настоящее время в развитых странах появляется новая специальность Technical Writer — технический писатель. Вероятно, одна из сфер применения проектной процедуры заключается в ее использовании такими специалистами.

Хорошим функциональным описанием является описание безошибочное, однозначное для читателя, краткое, суть которого понимается быстро. Согласно проектной процедуре хорошее функциональное описание составляется от общего к частному с использованием особых конструкций предложений — типовых элементов (типовых структур или просто структур), составляющих семантический скелет будущих инструкций.

Обычно человек мыслит предложениями естественного языка. Если научиться упорядочивать мысли в процессе мышления, то можно научиться получать алгоритмы и иные функциональные описания со скоростью не только не меньшей, чем до обучения, но даже большей. Опытный программист пишет текст на языке программирования со скоростью, с которой он думает, а в случае простых алгоритмов — со скоростью набора текста на клавиатуре. Инструкции, предназначенные для исполнения людьми, могут содержать как алгоритмы, так и эвроритмы.

Одно из преимуществ применения проектной процедуры заключается в снижении умственной усталости программиста или составителя инструкций за счет исключения необходимости неоднократного повторения мыслительного процесса для получения одной и той же забываемой идеи.

Главное преимущество состоит в однозначности соответствия функционального описания замыслу, что достигается исчерпывающим тестированием. При операционном подходе к составлению описаний функционирования исчерпывающее тестирование принципиально невозможно в силу сложности решаемой задачи (требуется сразу оттестировать большую и сложную структуру — всю программу или инструкцию).

Еще одно преимущество состоит в получении самодокументированных текстов программ. Самодокументированные программы получаются путем применения особого стандартизированного способа оформления текстов программ с использования комментариев и стандартных типовых структур кодирования.

Использование стандартных типовых структур предполагает особую декомпозицию алгоритма программы или эвроритма инструкции по принципу "от общего к частному", что требует от разработчика владения дедуктивным мышлением.

С появлением ЭВМ актуальным стал поиск способов описания вычислительных алгоритмов. В 60-х годах уже применялись два способа описания алгоритмов: словесный пошаговый и графический в виде схем алгоритмов программ (жаргонно: блок-схем алгоритмов).

Рис. 5.1. Изображение алгоритма в форме графической схемы алгоритма

При словесно-пошаговом способе алгоритмы описывались по изложенному ниже принципу.

Шаг 1. Выполняется такое-то действие для того-то. Если получается, что А < В, то переходим к шагу 4.

Шаг 2. Выполняется такое-то действие для того-то.

Шаг 3. Если А > В, то переходим к выполнению шага 1.

Шаг 4. Выполняется такое-то действие для того-то.

Шаг 5. Если А > В, то переходим к выполнению шага 2.

Изображение того же алгоритма в форме схемы алгоритма приведено на рис. 5.1.

Недостатки каждого из способов приведены в табл. 5.1, из которой видно, что графический способ в виде схем алгоритмов программ облегчил лишь отслеживание передач управления и одновременно затруднил описание сути процессов (их комментирование).

Таблица 5.1

Недостатки словесно-пошагового и графического способов в виде схем описания алгоритмов программ

До конца 70-х годов проектная процедура получения алгоритмов базировалась на операционном (маршрутном) мышлении, которое закладывается еще в школе математическими и физическими учебными дисциплинами. Операционный подход не требует свободного владения дедуктивным мышлением и основан на более простом и уже освоенном индуктивном мышлении "от частного к общему". При операционном мышлении сначала записываются последовательные действия по главному основному маршруту. Затем эти действия дополняются операциями ветвления (if), операциями безусловного перехода (go to) и дополнительными действиями других маршрутов.