Теоретические сведения

Для спецификации процессов используют различные средства, в том числе граф-схемы (блок-схемы или просто схемы) алгоритмов, каждая из которых представляет собой граф. Элементарный граф дополнен надстройкой, которая задает вычисления, каждому из которых соответствует путь в этом графе и последовательность меток узлов, лежащих на этом пути. Узлы графа, с помощью введения типизации, интерпретируются как действия, а дуги задают порядок передачи управления. Для каждого алгоритма существует одна начальная дуга и одна или множество конечных. ниже представлены типы узлов граф-схемы алгоритма в соответствии с ГОСТ 19.701-90 «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения».

Таблица 1.

Символ	название	интерпретация
	данные	данные, носитель данных неопределен
	процесс	функция обработки данных любого вида (выполнение определенной операции или группы операций, приводящие к изменению значения, формы или размещения информации или к определению, по которому из нескольких направлений потока следует двигаться)
	предопределенный процесс	предопределенный процесс, состоящий из одной или нескольких операций или шагов программы, которые определены в другом месте (в подпрограмме, модуле)
	Подготовка	модификация команды или группы команд с целью воздействия на некоторую последующую функцию
	Решение	решение или функция переключательного типа, имеющая один вход и ряд альтернативных выходов, один и только один из которых может быть активизирован после вычисления условий, определенных внутри этого символа; соответствующие результаты вычисления могут быть записаны по соседству с линиями, отображающими эти пути
	граница цикла	начало и конец цикла; обе части имеют один и тот же идентификатор; условия инициализации, приращения, завершения, и т.д. помещаются внутри символа в начале или в конце в зависимости от расположения операции, проверяющей условие
	соединитель	выход в часть схемы и вход из другой части этой схемы; используется для обрыва линии и продолжения ее в другом месте; соответствующие символы-соединители должны содержать одно и то же уникальное обозначение
	терминатор	выход во внешнюю среду и вход из внешней среды (начало и конец программы)
	линия	поток данных или управления; для направлений справа-налево и снизу-вверх добавляются стрелки
	пунктирная линия	используется для обведения аннотируемого участка
	комментарий	пояснительные записи и примечания
	пропуск	пропуск символа или группы символов, в которых не определены ни тип, ни число символов; используется только в символах линии или между ними; служит для отображения общих решений с неизвестным числом повторений

Приведем основные свойства граф-схем.

1. Графическое представление.

2. Поддержка описания управляющей части алгоритма.

3. Возможность реализации синтаксического контроля.

4. Возможность проверки управляющей части алгоритма.

5. Отсутствие возможности верификации информационной части.

Необходимо отметить, что по граф-схеме алгоритма можно произвести оценку таких характеристик алгоритма, как временная сложность и сложность описания, однако, возможность оценки емкостной сложности отсутствует.

Стандарт не накладывает ограничений на символьные описания процессов внутри блоков. Можно использовать естественный язык, математическую нотацию или язык программирования. При использовании естественного языка на структуру фраз последнего накладывают ряд ограничений и получают так называемый структурированный естественный язык.

Структурированный естественный язык применяется для читабельного, строгого описания спецификаций процессов. Он является разумной комбинацией строгости языка программирования и читабельности естественного языка и состоит из подмножества слов, организованных в определенные логические структуры и арифметических выражений.

В состав языка входят следующие основные символы:

¾ глаголы, ориентированные на действие и применяемые к объектам;

¾ термины, определенные на любой стадии проекта ПО (например, задачи, процедуры, символы данных и т.п.);

¾ предлоги и союзы, используемые в логических отношениях;

¾ общеупотребительные математические, физические и технические термины;

¾ арифметические уравнения.

При использовании структурированного естественного языка глаголы в описаниях процессов должны быть активными, недвусмысленными и ориентированными на целевое действие (заполнить, вычислить, извлечь, а не модернизировать, обработать). Логика специфицируемых процессов должна быть выражена четко и недвусмысленно.