ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
__________________________________________________________________
УТВЕРЖДАЮ
Директор ИДО
______________ С.И. Качин
«____»_____________2008 г.
УЧЕБНАЯ ПРАКТИКАМетодические указания и контрольные задания для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)»Института дистанционного образования
Томск 2008
УДК 536.24
Учебная практика: метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств (в нефтегазовой отрасли)» ИДО / Сост. Н. М. Семёнов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 28 с.
Методические указания и контрольные задания для учебной практики рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры интегрированных компьютерных систем управления «___» _____________ 2008 года, протокол № ____.
Зав. кафедрой, д-р т. н., профессор ___________ А. М. Малышенко
Аннотация
Методические указания и контрольные задания на учебную вычислительную практику предназначены для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств(в нефтегазовой отрасли)». Согласно учебному плану практика имеет длительность четыре недели и проводится сразу после лабораторно-экзаменационной сессии в четвёртом семестре. Защита результатов учебной практики проводится в период зимней лабораторно-экзаменационной сессии.
Рассмотрены цели и задачи практики, её организация. Представлены контрольные задания для решения вычислительных задач на персональном компьютере.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРАКТИКИ
Учебная (вычислительная) практика является частью учебного процесса и тесно связана с изучением курсов «Информатика» и «Программирование и основы алгоритмизации» Эти курсы преподаются студентам в течение 1, 2 и 3 семестров.
Цели и задачи практики заключаются в следующем:
Закрепление и расширение теоретических и практических знаний, полученных при изучении дисциплин «Информатика» и «Программирование и основы алгоритмизации».
Развитие навыков в программировании на языках Pascal и Delphi.
Формирование исследовательских навыков при решении конкретных задач.
Знания и навыки, полученные во время практики, могут пригодиться при изучении, например, следующих дисциплин:
теоретическая электротехника;
электроника;
информационные технологии в нефтегазовой отрасли;
математические основы кибернетики;
теория автоматического управления;
моделирование систем;
дискретная и микропроцессорная техника.
Практика проводится на кафедре интегрированных компьютерных систем управления Томского политехнического университета. Допускается прохождение практики на предприятии по месту работы студента или самостоятельно при наличии соответствующей вычислительной техники и программного обеспечения.
2. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ
Во время практики предусматривается выполнение следующих работ:
получение задания от руководителя практики;
алгоритмизация задач по заданным условиям;
отладка программ и анализ результатов их выполнения на ЭВМ;
написание отчета по практике и защита его.
Для приобретения и закрепления навыков по алгоритмизации задач и отладке программ выполнение индивидуальных заданий должно включать следующие этапы:
анализ постановки задачи;
разработка и исследование алгоритма решения задачи;
разработка блок-схемы алгоритма;
составление и отладка программ на одном из алгоритмических языков (Pascal или Delphi);
анализ полученных результатов.
Выполнение индивидуального задания предусматривает анализ:
результатов трансляции программ, который сводится к разбору ошибок трансляции и их устранению,
результатов выполнения (счета) отлаженной программы, который должен содержать анализ соответствия результатов машинного счета результатам, полученным вручную (если это возможно).
3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРАКТИКИ
Учебная практика студентов организуется кафедрой интегрированных компьютерных систем управления. За учебной группой закрепляется сотрудник кафедры, в обязанности которого входит:
текущее контролирование выполнения каждым студентом программы практики в соответствии с индивидуальным заданием;
выдача задач для решения на ЭВМ (задачи могут выдаваться дополнительно по ходу практики с учетом подготовленности студента);
проверка отчета по практике;
проведение защиты результатов практики.
Практика является учебной, поэтому студент обязан ежедневно по 6 часов находиться на занятиях, которые проводятся в соответствии с расписанием, утвержденным заведующим кафедрой. Работа в аудиториях является основой для получения и углубления теоретических знаний и практического их закрепления.
Во время практики студент обязан:
выполнить программу практики в полном объеме;
подчиняться действующим в Университете, в компьютерных классах правилам внутреннего распорядка;
соблюдать правила техники безопасности и производственной санитарии;
в конце практики предоставить руководителю письменный отчет и устранить отмеченные недостатки.
Результаты практики оцениваются по четырехбалльной шкале. Получение неудовлетворительной оценки или непредоставление отчета в срок (самовольный отъезд с практики) влечет либо повторное прохождение практики, либо отчисление из Университета.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА И ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИТЫ ПРАКТИКИ
Отчет по учебной практике составляется каждым студентом самостоятельно и является основным документом, предъявляемым студентом для защиты практики.
При составлении отчета студент руководствуется программой практики и полностью отражает выполнение индивидуального задания.
При изложении текста отчета необходимо стремиться к четкости изложения, логической последовательности излагаемого материала, обоснованности выводов и предложений, точности и краткости приводимых формулировок.
Отчет должен быть выполнен на белой бумаге формата А4 (210х297 мм) с одной стороны листа с применением печатающих или графических устройств вывода ЭВМ – через 1,5 интервала, высота букв и цифр не менее 1,8 мм, цвет – черный. Рекомендуется использовать гарнитуру шрифта Times New Roman – 14, допускается Arial – 12. При печати текстового материала следует использовать двухстороннее выравнивание (по ширине). Текст надо печатать с оставлением полей:
с левой стороны листа – 30 мм;
с правой стороны листа не менее 10 мм;
сверху и снизу не менее 20 мм,
Все слова пишутся полностью за исключением общепринятых сокращений.
Отчет должен содержать:
титульный лист;
реферат;
содержание;
введение;
основную часть отчета;
заключение;
список использованных источников;
приложения.
Заголовками соответствующих структурных частей отчета должны служить слова «РЕФЕРАТ», «СОДЕРЖАНИЕ», «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ», написанные на отдельной строке. Каждую структурную часть надо начинать с нового листа.
Титульный лист является первым листом отчета и оформляется в соответствии с образцом (Приложение 1). Титульный лист рекомендуется выполнять на плотной чертежной бумаге с тем, чтобы он мог быть использован в качестве обложки отчета.
Реферат должен содержать:
количественную характеристику отчета;
текстовую часть.
Количественная характеристика отчета содержит сведения о его объеме, количестве и характере иллюстраций, таблиц, количестве использованных литературных источников, количестве приложений. Эти данные записываются с новой строки ниже заголовка раздела, например:
РЕФЕРАТ
Всего 25 с., 7 рис. (2 черт., 3 фот., 2 графика), 5 табл., 2 приложения.Текст реферата должен отражать:
цель практики;
перечень основных выполненных работ;
методы исследований, вычислений, полученные результаты и выводы.
Введение должно содержать:
сведения о продолжительности практики;
основные сведения об использованных ЭВМ;
вопросы по особенностям языков программирования, использованных при решении задач.
Основная часть отчета для каждой задачи содержит:
описание задачи;
блок-схема алгоритма, выполненная строго в соответствии с ЕСПД (Приложение 2);
текст программы;
анализ результатов выполнения программы.
Заключение должно содержать краткие выводы по результатам выполнения работы или отдельных ее этапов, предложения, рекомендации.
Приложения содержат распечатки текстов программ и результатов счета.
Страницы отчета нумеруются арабскими цифрами. Титульный лист включают в общую нумерацию отчета. На титульный лист номер не ставят, на последующих листах номер проставляют в правом верхнем углу.
Иллюстрации при необходимости могут иметь наименование и пояснительные данные (подрисуночный текст). Слово «рисунок», написанное полностью без сокращения, его номер и наименование помещают ниже изображения и пояснительных данных симметрично иллюстрации.
Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой, в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки. Первую строку объяснения начинают со слова «где» без двоеточия.
Уравнения и формулы следует выделить из текста свободными строками. Выше и ниже каждой формулы должно быть оставлено не менее одной свободной строки.
Ссылки в тексте на источники допускается указывать порядковым номером по списку источников, заключённого в квадратные скобки.
Ссылки на иллюстрации указывают порядковым номером иллюстрации, например: рис. 1.2.
Ссылки на формулы указывают порядковым номером формулы в скобках, например: «. . . в формуле (2.1)».
На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово «Таблица» в тексте пишут полностью, если таблица не имеет номера и сокращенно – если имеет номер, например: «. . . в табл. 1.2». В повторных ссылках на таблицы и иллюстрации следует указать сокращенно слово «смотри», например: «см. табл. 1.3».
Все указанные руководителем практики недостатки в отчете должны быть устранены до защиты.
Защита отчета является завершающим этапом учебной практики и производится каждым студентом лично в комиссии во время следующей сессии.
При оценке практики учитываются не только приобретенные студентом знания, опыт и практические навыки, но и оформление отчета, его содержание.
5. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
Во время прохождения практики студент получает один из 22 вариантов заданий. Выбор варианта осуществляется следующим образом. Составляется из двух последних цифр зачетной книжки число N. Если число N меньше или равно 22, то номер варианта совпадает с N, если N больше 22, то номер варианта – остаток от деления N на 22. Например, N=19, номер варианта 19, если N=45, то номер варианта 45 – 22*2 = 1.
Вариант содержит две задачи. Для каждой из задач должны быть представлены:
1. Краткое пояснение метода решения задачи, т. е. применяемого алгоритма.
2. Блок-схема алгоритма, выполненная в соответствии с ЕСПД.
3. Пояснения к блок-схеме, приведенные отдельно от блок-схемы и оформленные в виде обычных предложений.
4. Листинг программы.
5. Полученные результаты.
Вариант 1
Задача 1. Найти площадь заштрихованной области:
Программу написать с использованием языков Pascal или Delphi с графическим представлением так, чтобы показывались заштрихованная и незаштрихованная области. Также показать графически вращение радиуса по окружности.
Задача 2. Пусть матрица А целых чисел 10х10 записана по строкам в файле. Определить, является ли она единичной и упорядочены ли значения элементов m-го столбца по возрастанию (номер столбца задается вводом). Если да, то напечатать этот столбец в отдельном окне.
Вариант 2
Задача 1. а) Пусть дана целочисленная квадратная матрица A(aij) размерностью n x n. Получить
б) Вычислить
Задача 2. а) Дан прямоугольник, длины сторон которого – натуральные числа. На сколько квадратов, стороны которых выражены натуральными числами, можно разрезать данный прямоугольник, если от него каждый раз отрезать квадрат максимально возможной площади?
б) В соревнованиях по фигурному катанию оценки выставляют несколько судей. При выведении единой оценки за выступление одного спортсмена из всей совокупности оценок удаляется наиболее высокая и наиболее низкая, а для оставшихся вычисляется среднее арифметическое. Если несколько судей выставили наиболее низкую или наиболее высокую оценки, то из совокупности удаляется только одна такая оценка. Написать программу для вычисления оценки спортсмена.
Вариант 3
Задача 1. Найти площадь заштрихованной области:
Программу написать с использованием языков Pascal или Delphi с графическим представлением так, чтобы показывались заштрихованная и незаштрихованная области.
Задача 2. Пусть даны вещественные числа . Получить квадратную матрицу n-го порядка, образованную по правилу
.
Результат записать в текстовый файл.
Вариант 4
Задача 1. а) Пусть дана матрица n х n (n=1,…,15). Выяснить, имеются ли в матрице ненулевые элементы, и если имеются, то указать индексы всех ненулевых элементов.
б) Вычислить функцию с шагом изменения аргумента h=0,1. Построить график функции, вывести на экран значения аргумента х и соответствующего значения функции у.
Задача 2. На заправочной станции для каждого автомата известно количество топлива каждого вида (А76, А93, А95, ДТ) и количество обслуженных машин в каждый из дней недели. Вычислите общий объем топлива, проданный в указанный период недели. В какой день недели было обслужено больше всего машин? Из какого автомата было продано наибольшее количество топлива? Какой вид топлива пользуется наибольшим спросом? Построить графики зависимостей.
Вариант 5
Задача 1. а) Начиная с центра, обойти по спирали все элементы квадратной матрицы nxn, располагая их в порядке обхода по и против часовой стрелки.
б) Найти площадь заштрихованной области:
Задача 2. а) Даны две очереди Х и У, содержащие вещественные числа. Из каждой очереди одновременно извлекается по одному числу х и у соответственно. Если х>y, то число (х-у) помещается в конец очереди У, если же x<y, то число (х+у) помещается в конец очереди Х. Определить число шагов, через которое одна из очередей станет пустой.
б) Дана строка из строчных букв латинского алфавита, содержащая не менее 2 букв. Подсчитать количество различных пар букв в этой строке. Парой букв будем называть любые две стоящие рядом буквы.
Вариант 6
Задача 1. Нарисовать шахматную доску 8х8. Пусть (k, l), (m, n) – поля шахматной доски: k, m – номера по горизонтали; l, n – номера по вертикали . Определите, можно ли с поля (k, l) попасть на поле (m, n):
одним ходом ферзя;
одним ходом пешки;
одним ходом ладьи;
одним ходом слона;
одним ходом коня.
Задача 2. а) Даны 2 текста, состоящие из строк. Известно, что второй текст получен из первого вставкой и удалением не более чем k-строк. Найти вставленные и удаленные строки.
б) Дано множество целых чисел. Найти все подмножества этого множества.
Вариант 7
Задача 1. Найти полярные координаты r и ϕ точки на плоскости и построить график в полярных координатах по прямоугольным координатам x и y:
.
Задача 2. Определить, является ли заданная квадратная матрица n-го порядка ортонормированной, т. е. такой, в которой скалярное произведение каждой пары строк равно нулю, а скалярное произведение каждой строки на себя равно 1.
Вариант 8
Задача 1. Пусть даны координаты трех точек на плоскости. Если они могут быть вершинами треугольника, определите его вид (прямоугольный, тупоугольный, остроугольный). Вычислить длины его высот и напечатать их в порядке убывания. Проиллюстрировать графически.
Задача 2. Пусть даны вещественные числа a, b, E (a<b, E>0).С точностью Е, используя формулу трапеций, вычислить интеграл
.
Для обеспечения нужной точности воспользуйтесь правилом Рунге: если приближенное значение интеграла In вычислять при (где n – некоторое начальное число отрезков разбиения), тогда при за искомую величину можно принять .
Вариант 9
Задача 1. а) Вычислить приближенное значение , используя формулу прямоугольников, если известно, что отрезок [a, b] разбит на n-частей.
б) Последовательность чисел a1, a2, … ,a100 задана формулой
.
Определить, сколько членов последовательности и какие имеют значение менее 0,25.
Задача 2. Даны три упорядоченные по возрастанию файла целых чисел. Напечатать наименьшее из чисел, встречающихся во всех трех файлах. Файлы должны быть прочитаны не более 1-го раза. Содержимое файлов и минимальное значение напечатать в отдельных окнах.
Вариант 10
Задача 1. Вычислить значения определенных интегралов:
Задача 2. а) С клавиатуры вводится последовательность вещественных чисел , где n – заранее неизвестная величина. Ввод завершается символом перевода строки. Вычислить произведение
.
б) Найти k-е простое число в арифметической прогрессии 11, 21, 31, 41, 51, 61,… Привести значения для k=1, 10, 100, 1000 и т. д.
Вариант 11
Задача 1. а) вывести таблицу значений функции y=f(x). Таблица должна иметь две колонки: в первую занести значения х, во вторую значения у.
б) Получить температуру по Цельсию и ее эквивалент по шкале Фаренгейта.
Задача 2. Имеется трубопровод, заданный прямой линией на плоскости Ах+Ву+С=0, и два города (Х1У1), (Х2У2). Необходимо соединить эти два города с трубопроводом, истратив наименьшее количество труб, указать суммарную длину использованных труб и координату точки, где происходит соединение.
Вариант 12
Задача 1. Пусть даны вещественные числа
.
Выяснить, имеется ли на плоскости точка, принадлежащая всем кругам С1, С2,…, Cn, Сi – центр круга с координатами центра Xi ,Yi и радиусом ri..
Задача 2. Функция F(n) для целых неотрицательных чисел n определяется следующим образом F(0)=0, F(1)=1, F(2n)=F(n), F(2n+1)=F(n)+F(n+1). Для заданного n нужно найти и напечатать F(n). Обязательное условие: n столь велико, что недопустимо организовывать массив из n чисел!
Вариант 13
Задача 1. Найти сумму и произведение элементов матрицы из заштрихованной области:
Задача 2. а) На плоскости координатами своих вершин заданы два треугольника. Определить, одинакового ли они типа (прямоугольный, тупоугольный, остроугольный).
б) Для заданных границ интегрирования вычислить значение определенного интеграла вида:
.
Проиллюстрировать графически.
Вариант 14
Задача 1. а) Пусть задано N параллелограммов координатами своих вершин. Определить номер параллелограмма, у которого площадь максимальна.
б) Дана вещественная квадратная матрица порядка 2n. Получите новую матрицу, переставляя ее блоки размером n так, как показано на рисунке:
Задача 2. а) Дано вещественное отрицательное число b. Последовательность а1, а2, а3, … образована по закону . Найти первый неотрицательный член последовательности.
б) Написать программу нахождения первого члена последовательности , который не принадлежит отрезку [a, b].
Вариант
Задача 1. а) Дано n треугольников. Подсчитать количество треугольников, лежащих в каждой координатной четверти и не пересекающих оси координат. Проиллюстрировать графически.
б) Вычислить интегралы:
Задача 2. Два двузначных числа, записанных одно за другим, образуют четырехзначное число, которое делится на их произведение. Найти эти числа.
Вариант 16
Задача 1. а) Дано n треугольников, заданных координатами своих вершин. Найти пару треугольников максимально удаленных друг от друга.
б) Напечатать строки и столбцы матрицы W (nxn), на пересечении которых находятся максимальный и минимальный элемент, если элементы матрицы вычисляются по формуле:
.
Задача 2. Сторона правильного вписанного многоугольника с удвоенным числом сторон выражается через сторону исходного многоугольника an и радиус описанной окружности R:
.
Вычислить длину стороны правильного вписанного 48-угольника.
Вариант 17
Задача 1. Элементы матрицы А (nxn) вычисляются по формуле:
Сформировать матрицу . Вывести на экран в окнах А, В и АВ.
Задача 2. Клеточное поле образовано вертикальными и горизонтальными прямыми так, что первая прямая находится на расстоянии i от параллельной ей прямой. Точки пересечения прямых пронумерованы против часовой стрелки по периметру квадратов. Найти расстояние между двумя любыми точками, заданными своими номерами, а также координатами этих точек.
Вариант 18
Задача 1. Пусть имеются три колышка А, В, С и n дисков разного размера, пронумерованных от 1 до n в порядке возрастания их размеров. Сначала все диски надеты на колышек А в виде пирамиды. Требуется перенести все диски с А на В, соблюдая следующие правила: диски можно переносить только по одному, диск большего размера нельзя ставить на меньший. Диск С используется в качестве промежуточного.
Задача 2. Способ последовательных приближений позволяет находить корень пятой степени из положительного числа а приближенно по формуле:
при этом разность между xn и по абсолютной величине не превосходит Составить программу вычисления корня пятой степени и числа а с точностью до 10-k, с заданным значением k, принимая
.
Вариант 19
Задача 1. а) Для заданных границ интегрирования вычислить значение определенного интеграла:
б) Дан файл целых чисел. Определить, образуют ли числа арифметическую прогрессию.
Задача 2. Написать программу для вычисления корня n-ой степени из положительного числа а, пользуясь последовательными приближениями
до совпадения соседних приближений с точностью ε, если задано начальное приближение х0.
Вариант 20
Задача 1. Вычислить по следующей формуле:
За ответ принять приближение, для которого выполняется условие .
Задача 2. Пусть отрезок [a, b] разбит точками на n-равных частей. В каждой точке вычисляется значение функции . Найти те точки, в которых функция принимает наибольшее и наименьшее значения. Проиллюстрировать графически.
Вариант 21
Задача 1. а) Для натурального числа k напечатайте фразу: «мы нашли k грибов в лесу», согласовав окончание слова «гриб» с числом k.
б) Прямая на плоскости задана уравнением , где a и b одновременно не равны нулю, a, b, c – целые. Пусть даны коэффициенты нескольких прямых, a1, b1, c1;, a2, b2, c2;… , an, bn, cn. Определить, имеются ли среди этих прямых совпадающие или параллельные. Проиллюстрировать графически.
Задача 2. Вычислить площадь произвольного выпуклого многоугольника, заданного на плоскости, разбив многоугольник на треугольники. Проиллюстрировать графически.
Вариант 22
Задача 1. Произвольный выпуклый многоугольник задан координатами своих вершин на плоскости. Найти самую длинную диагональ данного многоугольника. Проиллюстрировать графически.
Задача 2. а) Дано вещественное отрицательное число b. Последовательность а1, а2, а3, … образована по закону . Найти первый неотрицательный член последовательности.
б) Написать программу нахождения первого члена последовательности , который не принадлежит отрезку [a, b].
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ГОСТ 19.701-90 Единая система программной документации. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 26 с.
Бобровский С. Delphi 6 и Kylix: библиотека программиста. – СПб.: Питер, 2002. – 560 с.
Истомин Е. П., Неклюдов С. Ю. Программирование на языках высокого уровня: учебник: – СПб.: Изд-во Михайлова В. А., 2003. – 719 с.
Галисеев Г. В. Программирование в среде Delphi 8 for NET. Самоучитель. – М.: Вильямс, 2004. – 304 с.
Архангельский А. Я. Delphi 7. Справочное пособие. – М.: Бином-Пресс, 2003. – 1024 с.
Фаронов В. В. Delphi. Программирование на языке высокого уровня: учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004. – 640 с.
Шелест В. Программирование. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 592 с.
Фаронов В. В. Delphi 6. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2001. – 512 с.
Фаронов В. В. Turbo Pascal: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2007. – 367 с.
Архангельский А.Я. Delphi 6. Справочное пособие. – М.: Бином, 2001. – 1024 с.
Баженова И. Ю. Самоучитель программиста. – М.: Кудиц-Образ, 2000. – 336 с.
Бобровский С. Delphi 7. Учебный курс. – СПб.: Питер, 2008. – 736 с.
Букреев В. Г., Гусев Н. В. Delphi-6 – среда разработки программного обеспечения для систем промышленной автоматизации: учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2004. – 106 с.
Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. – М.: Наука, 1972. – 416 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Образец титульного листа отчета по учебной практике
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
__________________________________________________________________
Институт дистанционного образованияКафедра Интегрированных компьютерных систем управления
О Т Ч Е Т
по учебной практике
Вариант № ___
с «______» ____________200 г.
по «______» ____________200 г.
Студент II курса _________группы
_____________________________
(фамилия и инициалы)
Руководитель практики, должность_____________________________
_____________________________
(фамилия и инициалы)
Томск – 200__ г.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2ГОСТ 19.701-90 Е.С.П.Д. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения. (Выписки).
Дата введения 01.01.92.
Настоящий стандарт распространяется на условные обозначения (символы) в схемах алгоритмов, программ, данных и систем и устанавливает правила выполнения схем, используемых для отображения различных видов задач обработки данных и средств их решения.
Стандарт не распространяется на форму записей и обозначений, помещаемых внутри символов или рядом с ними и служащих для уточнения выполняемых ими функций.
Требования стандарта являются обязательными.
1. Общие положения
1.1. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (далее – схемы) состоят из имеющих заданное значение символов, краткого пояснительного текста и соединяющих линий.
1.2. Схемы могут использоваться на различных уровнях детализации, причём число уровней зависит от размеров и сложности задачи обработки данных. Уровень детализации должен быть таким, чтобы различные части и взаимосвязь между ними были понятны в целом.
1.3. В настоящем стандарте определены символы, предназначенные для использования в документации по обработке данных, и приведено руководство по условным обозначениям для применения их в:
1) схемах данных;
2) схемах программ;
3) схемах работы системы;
4) схемах взаимодействия программ;
5) схемах ресурсов системы.
1.4. В стандарте используются следующие понятия:
1) основной символ - символ, используемый в тех случаях, когда точный тип (вид) процесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в описании носителя данных;
2) специфический символ - символ, используемый в тех случаях, когда известен точный тип (вид) процесса или носителя данных или когда необходимо описать фактический носитель данных;
3) схема – графическое представление определения, анализа или метода решения задачи, в котором используются символы для отображения операций, данных, потока, оборудования и т. д.
2. Описание схем
2.1. Схема данных
. . .
2.2. Схема программы
2.2.1. Схемы программ отображают последовательность операций в программе.
2.2.2. Схема программы состоит из:
1) символов процесса, указывающих фактические операции обработки данных (включая символы, определяющие путь, которого следует придерживаться с учётом логических условий);
2) линейных символов, указывающих поток управления;
3) специальных символов, используемых для обеспечения написания и чтения схемы.
2.3. Схема работы системы
. . .
2.4. Схема взаимодействия программ.
. . .
2.5. Схема ресурсов системы.
. . .
3. Описание символов
3.1. Символы данных
3.1.1. Основные символы данных
3.1.1.1. Данные
Символ отображает данные, носитель данных не определён
3.1.1.2. Запоминаемые данные.
Символ отображает хранимые данные в виде, пригодном для обработки, носитель данных не определён.
3.1.2. Специфические символы данных
3.1.2.1. Оперативное запоминающее устройство
Символ отображает данные, хранящиеся в оперативном запоминающем устройстве.
3.1.2.2. Запоминающее устройство с последовательным доступом.
Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с последовательным доступом (магнитная лента, кассета с магнитной лентой, магнитофонная кассета).
3.1.2.3. Запоминающее устройство с прямым доступом.
Символ отображает данные, хранящиеся в запоминающем устройстве с прямым доступом (магнитный диск, магнитный барабан, гибкий магнитный диск).
3.1.2.4. Документ
Символ отображает данные, представленные на носителе в удобочитаемой форме (машинограмма, документ для оптического или магнитного считывания, микрофильм, рулон ленты с итоговыми данными, бланки ввода данных).
3.1.2.5. ручной ввод
Символ отображает данные, вводимые во время обработки с устройства любого типа (клавиатура, переключатели, кнопки, световое перо, полоски со штриховым кодом).
3.1.2.7.
Бумажная лента
Символ отображает данные, представленные на носителе в виде бумажной ленты.
3.1.2.8. Дисплей
Символ отображает данные, представленные в человекочитаемой форме на носителе в виде отображающего устройства (экран для визуального наблюдения, индикаторы вывода информации).
3.2. Символы процесса
3.2.1. Основные символы процесса
3.2.1.1. Процесс
Символ отображает функцию обработки данных любого вида (выполнение определённой операции или группы операций, приводящие к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться).
3.2.2. Специфические символы процесса
3.2.2.1. Предопределённый процесс
Символ отображает предопределённый процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в программе, модуле).
3.2.2.3. Ручная операция
Символ отображает любой процесс, выполняемый человеком.
3.2.2.3. Подготовка
Символ отображает модификацию команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию (установка переключателя, индикация, модификация индексного регистра или инициализация программы).
3.2.2.4. Решение
Символ отображает решение или функцию переключательного типа, имеющую один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определённых внутри этого символа. Соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути.
3.2.2.6. Граница цикла
Символ, состоящий из двух частей, отображает начало и конец цикла. Обе части символа имеют один и тот же идентификатор. Условия для инициализации, приращения, завершения и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие.
Пример:
3.3. Символы линий
3.3.1. Основной символ линий
3.3.1.1. Линия
Символ отображает поток данных или управления.
При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.
3.3.2 Специфические символы линий.
3.3.2.1. Передача управления
Символ отображает непосредственную передачу управления от одного процесса к другому, иногда с возможностью прямого возвращения к инициирующему процессу после того, как инициированный процесс завершит свои функции. Тип передачи управления должен быть назван внутри символа (например, запрос, вызов, событие).
3.3.2.3. Пунктирная линия
Символ отображает альтернативную связь между двумя или более символами. Кроме того, символ используют для обведения аннотированного участка.
3.4. Специальные символы
3.4.1. Соединитель
Символ отображает выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы и используется для обрыва линии и продолжения её в другом месте. Соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение.
3.4.2. Терминатор
Символ отображает выход во внешнюю среду и вход из внешней Среды (начало или конец схемы программы, внешнее использование и источник или пункт назначения данных).
3.4.3. Комментарий
Символ используют для добавления описательных комментариев или пояснительных записей в целях объяснения или примечаний. Пунктирные линии в символе комментария связаны с соответствующим символом или могут обводить группу символов. Текст комментариев или примечаний должен быть помещён около ограничивающей фигуры.
Пример:
4. Правила применения символов и выполнения схем
4.1. Правила применения символов
4.1.1. Символ предназначен для графической идентификации функции, которую он отображает, независимо от текста внутри этого символа.
4.1.2. Символы в схеме должны быть расположены равномерно. Следует придерживаться разумной длины соединений и минимального числа длинных линий.
4.1.3. Большинство символов задумано так, чтобы дать возможность включения текста внутри символа. Формы символов ... должны служить руководством для фактически используемых символов. Не должны изменяться углы и другие параметры, влияющие на соответствующую форму символов. Символы должны быть, по возможности, одного размера.
Символы могут быть вычерчены в любой ориентации, но по возможности, предпочтительной является горизонтальная ориентация. Зеркальное изображение формы символа обозначает одну и ту же функцию, но не является предпочтительным.
4.1.4. Минимальное количество текста, необходимого для понимания функции данного символа, следует помещать внутри данного символа. Текст для чтения должен записываться слева направо и сверху вниз независимо от направления потока.
Пример:
Если объём текста, помещаемого внутри символа, превышает его размеры, следует использовать символ комментария.
Если использование символов комментария может запутать или разрушить ход схемы, текст следует помещать на отдельном листе и давать перекрёстную ссылку на символ.
4.1.5. В схемах может использоваться идентификатор символов. Это связанный с данным символом идентификатор, который определяет символ для использования в справочных целях в других элементах документации (например, в листинге программы). Идентификатор символа должен располагаться слева над символом.
Пример:
4.16. В схемах может использоваться описание символов - любая другая информация, например, для отображения специального применения символа с перекрёстной ссылкой, или для улучшения понимания функции как части схемы. Описание символа должно быть расположено справа над символом.
Пример:
4.18. В схемах может использоваться подробное представление, которое обозначается с помощью символа с полосой для процесса или данных. Символ с полосой указывает, что в этом же комплекте документации в другом месте имеется более подробное представление.
4.2. Правила выполнения соединений
4.2.1. Потоки данных или потоки управления в схемах показываются линиями. Направление потока слева направо и сверху вниз считается стандартным.
В случаях когда необходимо внести большую ясность в схему (например, при соединениях), на линиях используются стрелки. Если поток имеет направление, отличное от стандартного, стрелки должны указывать это направление.
4.2.2. В схемах следует избегать пересечения линий.
4.2.4. Линии в схемах должны подходить к символу либо слева, либо сверху, а исходить либо справа, либо снизу. Линии должны быть направлены к центру символа.
4.2.5. При необходимости линии в схемах следует разрывать для избежания излишних пересечений или слишком длинных линий, а также, если схема состоит из нескольких страниц. Соединитель в начале разрыва называется внешним соединителем, а соединитель в конце разрыва - внутренним соединителем.
4.3. Специальные условные обозначения
4.3.1. Несколько выходов
4.3.1.1. Несколько выходов из символа следует показывать:
1) несколькими линиями от данного символа к другим символам;
2) одной линией от данного символа, которая затем разветвляется в соответствующее число линий.
Примеры:
4.3.1.2. Каждый выход из символа должен сопровождаться соответствующими значениями условий, чтобы показать логический путь, который он представляет, с тем, чтобы эти условия и соответствующие ссылки были идентифицированы.
Примеры:
УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА
Методические указания и контрольные задания
Составитель: Николай Михайлович Семёнов
Рецензент: Е. И. Громаков, к. т. н., доцент каф. ИКСУ АВТФ
| Подписано к печати Формат 60х84/16. Бумага «Классика». Печать RISO. Усл.печ.л. 1,63. Уч.-изд.л. 1,47. Заказ . Тираж экз. | ||
| Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2000 | ||
| . 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30. | ||