Компьютерді қолданудағы санитарлық-гигиеналық талаптар

                  Компьютер командаларға бағынып жұмыс істейді. Біздер бұл командаларды пернетақтаның көмегімен жазу машинкасында жазу жазғандай теріп ендіреміз.

                  Бірінші команданы ендірдік, компьютер оны қалай орындайды, қарап шықтық, екінші команданы ендірдік, нәтижесін бағаладық,үшінші команданы ендірдік. Осылайша, ендірілетін командалар көп әрі біртектес болған сайын оларды ендіру адамның шыдамын тауысып жалықтырып жібереді. Төрт-бес команданы есте сақтай отырып ендіруге, ал он команданы ендіру үшін қағазға жазып алуға болады.Жүзден астам командаларды ендіру үшін өте жоғары шыдамдалық қажет.

                   Ал егер жиі қайталанатын командалар тізбегін компьютерде файл түрінде қатаң немесе иілгіш магниттік дискіге жазып сақтап қойып, командаларды біздің пернетақтадан ендіруімізді күтпей-ақ сол дискідегі файлдан енгізуді компьютердің өзіне жүктесек, қалай болған болар еді? Әрине, қолмен қайта-қайта теріп отырғаннан горі ыңғайлы болар еді. Программаларды жасау осылайша басталады, жоғарыда айтылғандай дискіге жазылған командалардан тұратын файл нағыз прграмманың өзі болып табылады. Сонымен, прграмма дегеніміз командалардың реттелген тізімі. Программа үшін оған қандай командалардың кіретіндігі ғана емес, сонымен бірге олардың қандай ретпен берілетіндігі де маңызды.

                  Программаны арнайы дайындықпен өткен адамдар жасайды. Оларды программалаушылар деп атайды. Программаны қалай жасайды? – деген сұраққа жауап беру қиын. Программалаушыллардың шеберлігінің көптеген құпиялары бар, бірақ олардың бәрі мына төмендегідей екі нәрсені пайдаланады:

           программалау саймандары;

           программалар кітапханасы.

                  Программалаушы пайдаланатын сайманнның өзі прграмма болып табылады. Басқаша айтқанда, жаңа программаның өзін сайманның ролін атқаратын басқа программаның көмегімен жасайды. Ал осы сайман программалар қалай жасалған? Жоғарыда келтірілген ұқсастыру мысалымыздағы сияқты алдыңғысына қарағанда қарапайым басқа сайман программалардың көмегімен жасалған. Осылайша, басқа программалардың көмегімен жасалған жаңа программалардың жасалу ретін тізе берсек, онда біздер жоғарыда айтқанымыздай программа жасаудағы «балға мен төске» келеміз, яғни басқа сөзбен айтқанда программалаушылардың қолында ешқандай программа болмайды, тек оның орнына белгілі сандық кодтарды ғана түсінетін процессор болады. Мұндай кодтарды машиналық кодтар деп атайды.

              Процессордың түсінетін және орындайтын кодтарының жиынын оның комндалар жүйесі деп атайды.

                  INTEL фирмасының үйлесімді процессорларының командалар жүйесінде бірнеше жүз түрлі командалар бар. Компьютердің программалары осы командалардан жасалады.

                  Программалау саймандары – бұл шын мәнінде программалаушының өзіне ыңғайлы түрде жазғандарын оқитын және оны процессорға қажетті машиналық кодқа аударып беретін арнайы программа.

                  Зауытта жұмысшы тракторды құрастырғанда оған қажетті болтты өз қолымен қалыпқа құйып, содан соң оған ойық бұранды шығарып дасап алу ойына да келмейді. Оның орнынына ол жанында тұрған сореден қолын созып керекті болтты таңдап алады. Егер басқа болт керек болса , онда ол оны басқа сөреден алады. Алдын ала даярланған стандартты бөлшектер жатқан мұндай сөрелер бұл кітапхана іспеттес.

                   Программалаушы адам да программа құрғанда осы жоғарыда айтылғанға ұқсас әрекет етеді. Үлкен программалардың 95 пайызы шағын ғана бұрын жасалып қойылған дайын стандартты бағыныңқы программалардан құрастырылады. Бүкіл дүние жүзі бойынша жазылған көптеген мың программалардың ішінен деректерді пернетақтадан ендіруді немесе информацияны экранға шығаруды басқаратын бағыныңқы стандартты программаны пайдаланбайтын жағдай өте сирек кездеседі. Бір кодты бірнеще рет қайта-қайта жазудың керегі не? Ішінен стандартты блоктарды алып, ешқандай өзгерістер ендірмей-ақ пайдалануға болатын программалар кітапханасында файлдар бар.

                  Мұндай кітапханалар жылдан жылға сұранысқа ие, әрі ірілене түсуде. Сондықтан да әр жыл сайын программалаушылардың еңбек өнімділігі арта түсуде.

                  Он бес жылдан астам уақыт бұрын компьютерлік программаның орташа өлшемі 40-50 Кбайтқа жететін. Ал он жыл бұрын ол 100 Кбайтқа жетті. Программалаушылар қазіргі кезде бірнеше Мбайт орын алатын программалар жасауда. Егер олар программалар кітапханасын пайдаланбайтын болса, онда мұндай программаларды даярлауға жиырма жылдай уақыт жұмсалған болар еді.

                  Қазіргі кезде стандартты, коммерциялық және фирмалық бағыныңқы программалар бар. Стандартты программалар кітапхана-лары кеңінен таралған. Әрбір программалаушы адам оларды басқа компаниялар арнайы коммерциялық прграммалар кітапханаларын жасаумен айналысып оларды басқа компаниялар мен жеке программалаушыларға сатумен айналасуда. Көптеген компанияларда  ж ұмыс істеген жылдары жиналған өздерінің фирмалық программалар кітапханасы бар. Әрбір фирма безендірілуі, стилі және басқарылуы әр түрлі өздерінің жеке программалар кітапханаысн пайдалануда. Фирмалық программалар кітапханалары таратылмайды және сатылмайды. Оларды бәсекелестерінен өте мұқият қорғайды. Программаны жасаушы фирмалар үшін бұл өте бағалы дүние болып есептеледі.

                  Хат жазғанда да адамдар оларды әр түрлі тілдерде жазады. Мысалы, қазақ тілінде ағылшын тілінде т.с.с.  Ағылшын мен қазақ тілінде жазылған хаттардың сыртқы көрінісі тіптен бөлек болады.

              Программаларды да программалаушылар арнай тілдердің көмегімен жазады, оларды программалау тілдері деп те атайды. Әр түрлі тілдерде жазылған бірдей программалардың көрінісінің өзі де түрліше болатындығы табиғи нәрсе.

                  Жүздеген программалау тілдері және олардың әрқайсының бірнеше нұсқасы бар. Программалаушы адам программаны өзіне ыңғайлы тілде жазады. Барлық жағдайда жарамды әмбебап программалау тілі жоқ.

                  Бірақ барлық программалау тілдерінің бір ортақ қасиеті бар. Олар програмалаушыларға түсінікті, бірақ процессорға түсініксіз. Процессор тек сандармен ғана жұмыс істей алады, сондықтан тек машиналық кодта жазылған программаларды ғана түсінеді, сондықтан кез-келген тілде жазылған программа алдымен процессор тіліне аударылады, яғни машиналық кодқа айналады. Бұл аудару жұмысын арнайы аудармашы программа орындайды. Оның жұмысын мына схемадан көруге болады.

              1.3 Есепті компьютерде шығарудың негізгі кезеңдері

                Есепті компьютерде шығару біраз бөлігі компьютерсіз жүзеге асырылатын мынадай негізгі кезеңдерден тұрады:

1. Есептің қойылуы:

      есеп туралыақпараттарды жинау;

      есептің шартын тұжырымдау;

      есепті шығарудың ақтық мақсатын анықтау;

      деректерді сипаттау ( олардың түрін, шамалардың ауқымын, құрлымын т.с.с.)

2. Есепті, моделдерді талдау және зерттеу:

      есептің бар ұқсастарын талдау;

      техникалық және программалық құралдарды талдау;

      математикалық модельді жасақтау;

      деректер құрлымын жасақтау.

3. Алгаритмді жасақтау:

      алгоритмді жобалау тәсілдерін таңдау;

      алгоритмді жазу пішінін ( блок-схема, мектептік алгоритмдік тіл . т.б. ) таңдау;

      тестерді және тестілеу тәсілдерін таңдау;

      алгоритмді жобалау.

4. Программалау:

      программалау тілін таңдау;

      деректерді ұйымдастыру тәсілдерін айқындау;

      алгоритмді таңдалынып алынған программалау тілінде жазу.

              5.  Тестілеу және жөндеу:

      синтаксистік жөндеу;

      семантикалық және логикалық құрлымын жөндеу;

      тестілік есептеулер және тестілеу нәтижелерін талдау;

      программаны жетілдіру.

              6.  Есептің шешілу нәтижесін талдпу:

              Қажет болатын болса 2-5 кезеңдерді қайтадан орындай отырып математикалық модельді айқындай түсу.

        7. Программаны даярлау.

                   Есепті компьютерде шығаруға даярлауды мынадай схемамен беруге болады.

Схема 1. Есепті компьютерде шығару кезеңі

              Өмірде күрделі есептерді шығаруда үлкен ұжымдар жұмыс істейді.

              Есептің бірінші формальды түсінігін сол есеп пайда болған саланың маманы даярлайды. Математикалық модельді басқа адамдар жасай алады, ал ондағы пайдаланылатын алгоритмдерді үшінші бір адамдар жасайды.

              Ең соңында программалауды тағы бір мамандар тобы іс жүзіне асыра алады. Осылайша, есеп үлкен ұжымның бірлескен еңбегінің арқасында шығарылатын жағдайлар жиі кездеседі.

                   Программаны жасақтаудың процесін мынадай формуламен өрнектеуге болады:

              Программаны жасақтау→даярлау+тексеру және жөндеу.

   Жаңадан ғана жасалған программа қателіктің болуы-бұл қалыпты және заңды құбылыс. Іс-жүзінде нақты және жеткілікті дәрежеде күрделі програманы қателіксіз құру мүмкін емес.

                   Программаны компьютердің қабылдауына және оның нәтижесін беруіне қарап оны дұрыс құрылған деген қорытынды жасауға болмайды. Өйткені берілген жағдайда дұрыс болмаса да қандай да бір нәтиже алуға қолымыз жетті. Осының өзінде программада көптеген логикалық қателіктердің болуы мүмкін. Кеткен қателіктерді анықтау үшін программаны компьютерге ендіріп, іске қосқанға дейін былай тексереміз.

              Программа мәтінін «қолмен» қарап шығу, тексеру және айналдыру арқылы тексеруге болады.

                   Программа мәтінін қарап шығу. Программа мәтінін жазуда кеткен қателіктерді және программаның алгоритмнен алшақтығын анықтау үшін қарап шығады. Атап айтқанда итерация санын беуші операторлардың дұрыстығына көз жеткізу үшін барлық циклдердің ұйымдастырылуын қарап шығу өте маңызды. Шартты операторлардағы шарттарды, бағыныңқы программаларға қатынас жасаудағы аргументтерді тексеріп шығу пайдалы.

                    Программаны тексеру. Программалаушы программаны тексергенде оның мәтіні бойынша программа анықтайтын есептелу процесін ойша қалпына келтіруге тырысады, осыдан кейін оны талап етілетін процеспен салыстырады.

                    Тексеру кезінде программаның не істейтіндігін ұмыту және ол туралы тексерру барысында білу керек. Тек программаны тексеру аяқталғаннан кейін ғана оның не істейтіндігін еске түсіруге және программаның нақты әрекетін талап етілетін әрекеттермен салыстыруға болады.

                     Программаны айналдыру. Айналдырудың мәні программаның компьютерде орындалуын программалаушының ойша орындауы болып табылады.

                    Айналдыруды орындау үшін кейбір алғашқы деректерді беріп және олармен қажетті есептеулерді жүргізу қажет.

                    Айналдыру- бұл еңбекті көп талап ететін қиын процесс, сондықтан оны тек программаның логикалық күрделі бөліктеріне қолданған жөн.

                Алғашқы деректерді программаны айналдыру кезінде программа-ның зерттелетін көптеген тармақтары қамтылатындай етіп таңдап алу керек.

                Программаны жөндеу (debugging- жөндеу ағылшын сөзі сөзбе- сөз аударғанда қоңыздарды аулау деген мағына береді.) дегеніміз программаны компьютерден өткізудің нәтижесі бойынша ондағы қателіктерді іздну және жою процесі.

                   Тестілеу (test ағылшын сөзі сынау деген мағына береді) дегеніміз программаның немесе оның жеке бөліктерінің дұрыс жұмыс істейтіндігін сынау, тексеру.

                  Жөндеу және тестілеу бұлар бірінен бірі айқын ажыратылған және біріне- бірі ұқсамайтын екі кезең:

     жөндеу кезінде синтаксистік қателіктердің және кодтаудың айқын қателіктерін төңіректеу және жою орындалады.

     тестілеу процесі кезінде айқын қателіктері жоқ программаның жұмыс істеу қабілеттілігі тексеріледі.

                 Тестілеу қателіктің бар екендігін тағайындайды, ал жөндеу программаның дұрыс жұмыс істемеу себептерін анықтайды.

                  Қазіргі заманғы программалау жөндеу жұмысы  жөндеуші деп аталатын арнай программалық құралды пайдалану жолыменр жүзеге асырылады. Бұл құралдар программаның ішкі жұмысын знрттеуге мүмкіндік береді.

              Жөндеу программасы әдетте мына төмендегідей мүмкіндіктер береді:

      әрбір командадан соң, тоқтай отырып, программаны қадамдап орындау;

      кез-келген айнымалының ағымдағы мәнәі  қарау немесе кез-келген өрнектің, оның ішінде стандартты функцияларды пайдаланып мәнін табу қажеттілігіне қарай айнымалының жаңа мәнін пайдаланып орындау;

      программада «тексеру нұктелерін» орнату, яғни аралық нәтижелерді бағалау үшін программа уақытша өз жұмысын тоқтататын нүктелерді тағайындау т.б.