材料科學(xué)與工程中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用復(fù)習(xí)題答案1

計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)與工程中應(yīng)用復(fù)習(xí)題一、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)部分1.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)有哪些區(qū)別？現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)是什么？傳統(tǒng)設(shè)計(jì)也是目前遵循的設(shè)計(jì)模式,基本上是憑借直接或間接的經(jīng)驗(yàn)，通過類比分析來確定設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案很大程度上取決于設(shè)計(jì)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，難以獲得最佳結(jié)果；準(zhǔn)確性和精確性低.現(xiàn)代設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的一般原理加上計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種現(xiàn)代科學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合。它既傳承了傳統(tǒng)方法中有益的東西，又注入了現(xiàn)代科學(xué)的精髓。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法具有以下特點(diǎn)：1、科學(xué)的獲得必要的設(shè)計(jì)參數(shù)：普遍采用技術(shù)預(yù)測和信號(hào)分析法。2、從整體上認(rèn)識(shí)和分析設(shè)計(jì)對象：引進(jìn)系統(tǒng)工程的分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。3、大大提高設(shè)計(jì)的精確度和可靠性：4、實(shí)現(xiàn)了富有創(chuàng)造性的高效率和自動(dòng)化的設(shè)計(jì).2。計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件配置有哪幾種類型?各有什么特點(diǎn)？應(yīng)用于什么場合?計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件配置有：主機(jī)系統(tǒng)、小型機(jī)成套系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng).主機(jī)系統(tǒng)：i大型直聯(lián)式：所有終端直接與主機(jī)連接，通常連接幾十個(gè)終端.優(yōu)點(diǎn):計(jì)算機(jī)本身通用性強(qiáng)，終端側(cè)的設(shè)備較簡單。缺點(diǎn)：多用戶分享主機(jī)，終端響應(yīng)不穩(wěn)定,性價(jià)比不高。ii功能分散型:在終端和通用主機(jī)間設(shè)置一級(jí)小型機(jī)或微機(jī).保留較大通用性和很強(qiáng)運(yùn)算能力的優(yōu)點(diǎn)，又能充分發(fā)揮終端側(cè)小型機(jī)的基本處理能力。系統(tǒng)處理速度和工作效率更高。應(yīng)用:大型工廠或企業(yè)。小型機(jī)成套系統(tǒng):對任務(wù)針對性強(qiáng)，系統(tǒng)的軟硬件配套齊全，又稱“轉(zhuǎn)匙"系統(tǒng)。與主機(jī)系統(tǒng)相比，分析計(jì)算能力弱,系統(tǒng)擴(kuò)展能力差、移植性不好。應(yīng)用：缺工作站系統(tǒng)：每個(gè)用戶單機(jī)獨(dú)占資源，處理速度快,工作效率高,而且價(jià)格適中，不必一次性集中投資，具有良好的可擴(kuò)充性。應(yīng)用：大、中、小企業(yè)均可使用.微機(jī)系統(tǒng)：價(jià)格低廉,對運(yùn)行環(huán)境要求較低,維修、服務(wù)方便，學(xué)習(xí)和使用容易，完全開放性的設(shè)計(jì)。應(yīng)用：中、小企業(yè).3。計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)由哪些軟件組成？它們各自的作用是什么?系統(tǒng)軟件分為:系統(tǒng)軟件、支撐軟件、應(yīng)用軟件.系統(tǒng)軟件起著擴(kuò)充計(jì)算機(jī)功能和合理調(diào)度計(jì)算機(jī)硬件資源的作用。支撐軟件的作用是建立開發(fā)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)所需的應(yīng)用軟件平臺(tái)，縮短應(yīng)用軟件開發(fā)周期,減少應(yīng)用軟件開發(fā)的工作量，使應(yīng)用軟件更加貼近國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),提高應(yīng)用軟件水平。應(yīng)用軟件：用于某一特定目的，如沖裁模、鍛模等，一般經(jīng)二次開發(fā)得到。4。計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)有哪幾種類型?各有什么特點(diǎn)？計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)分為信息檢索型、逐步逼近型、自動(dòng)設(shè)計(jì)型、交互型等.信息檢索型系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：開發(fā)容易、系統(tǒng)投資小,使用該系統(tǒng)能大大縮短生產(chǎn)周期，保證正確性與可靠性。缺點(diǎn)：沒有通用性，不能創(chuàng)新產(chǎn)品。逐步逼近型系統(tǒng):又稱查詢修改型系統(tǒng)。對信息檢索性系統(tǒng)的改進(jìn)，方便直觀，可以人機(jī)交互實(shí)施修改;還可用于參數(shù)化設(shè)計(jì)方便靈活。自動(dòng)設(shè)計(jì)型系統(tǒng)：以數(shù)據(jù)計(jì)算為主，無需設(shè)計(jì)者參與；速度快，優(yōu)化程度高,但必須較好的建立起數(shù)學(xué)模型和目標(biāo)函數(shù)。交互型系統(tǒng)：將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所具有的計(jì)算速度快、計(jì)算精度高、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、耐重復(fù)工作和不易出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)，與人在工程設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)作用結(jié)合起來。5.解釋下列術(shù)語實(shí)體實(shí)體集屬性實(shí)體標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)項(xiàng)記錄文件關(guān)鍵字實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的物體叫實(shí)體(Entity）實(shí)體集：性質(zhì)相同的同類實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。屬性：數(shù)據(jù)表示的信息常用來描述實(shí)體的某些特征，這些特征就是該實(shí)體的屬性.屬性的集合所描述的對象即為實(shí)體。實(shí)體標(biāo)識(shí)符：能將一個(gè)實(shí)體與其他實(shí)體區(qū)別開來的屬性集。數(shù)據(jù)項(xiàng)：被命名的最小信息單位，是標(biāo)識(shí)實(shí)體屬性的符號(hào)集。記錄：數(shù)據(jù)項(xiàng)的有序集。記錄用來描述實(shí)體，又可定義為：完整地描述一個(gè)實(shí)體的符號(hào)集。文件：同類記錄的集合。文件用來描述實(shí)體集，又可定義為：描述一個(gè)實(shí)體集的所有符號(hào)集。關(guān)鍵字：其值能唯一地確定標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄的某一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或者幾個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合。現(xiàn)實(shí)世界和信息世界各術(shù)語的對應(yīng)關(guān)系為：現(xiàn)實(shí)世界信息世界屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)實(shí)體記錄實(shí)體集文件實(shí)體標(biāo)識(shí)符關(guān)鍵字6。什么是數(shù)據(jù)?什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括哪幾類？數(shù)據(jù)：用來描述客觀事物的數(shù)字、字符、運(yùn)算符號(hào)等，能夠輸入到計(jì)算機(jī)中,并能被計(jì)算機(jī)處理的符號(hào)集合。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)之間的組織形式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系（數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu))和數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)方式（物理結(jié)構(gòu)）兩類。7。實(shí)體間的聯(lián)系有哪幾種？實(shí)體間的聯(lián)系有兩種：實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體與實(shí)體間的聯(lián)系。抽象后歸結(jié)為一下三類：1）一對一關(guān)系（one—to-one):學(xué)校對校長2）一對多關(guān)系（one-to-many）:公司對職員3)多對多關(guān)系（many—to—many）：模架對零件8。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有那些優(yōu)點(diǎn)?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有那些類型？數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：1)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，大大減少了數(shù)據(jù)的冗余；2）數(shù)據(jù)獨(dú)立與應(yīng)用程序，程序與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改變不會(huì)相互影響;3)應(yīng)用程序編制者可不考慮存儲(chǔ)管理和訪問效率；4）實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制，保證了數(shù)據(jù)的正確性和保密性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分三大類型：關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、層次型數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)型數(shù)據(jù)庫.9.與商用數(shù)據(jù)庫比較，工程數(shù)據(jù)有哪些特點(diǎn)？】商用數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，信息的模式是事先定義的，模式是靜態(tài)的和編譯性的數(shù)據(jù)是靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的,靜態(tài)數(shù)據(jù)包括設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、標(biāo)準(zhǔn)元素和符號(hào)等；動(dòng)態(tài)性數(shù)據(jù)指設(shè)計(jì)工程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，模式是動(dòng)態(tài)的和解釋性的數(shù)據(jù)操縱時(shí)間短，更新影響范圍小，僅涉及值的更新數(shù)據(jù)操縱時(shí)間長，更新影響范圍大，不僅涉及更新值，同時(shí)也需要更新結(jié)構(gòu)用戶只有權(quán)更新“值"；只允許管理員（DBA)去更新結(jié)構(gòu)允許用戶更新值及結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型簡單，基本上是字符和數(shù)字型數(shù)據(jù)類型復(fù)雜,包括結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)（圖形數(shù)據(jù)）實(shí)體類型少，數(shù)據(jù)模型的復(fù)雜程度低實(shí)體類型多,實(shí)體間的聯(lián)系復(fù)雜，往往是復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)話方式主要是字符終端通常采用圖形終端，對交互方式及所用工具要求高用戶通常不共享數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的保密性特別重要用戶間常共享數(shù)據(jù)對用戶要求不高要求用戶是專業(yè)技術(shù)工程師DBMS沒有數(shù)據(jù)相容性檢查機(jī)制,操作人員無法檢查和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不相容問題數(shù)據(jù)相容性問題部分地由操作使用人員負(fù)責(zé)10.在圖形變換中采用齊次坐標(biāo)表示法有什么優(yōu)點(diǎn)？1）引入齊次坐標(biāo)后,可以實(shí)現(xiàn)圖形的所有基本變換（比例、對稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)、平移、透視）；2）用3X3變換矩陣對圖形進(jìn)行交換時(shí)，除透視變換(p、q非零）外,其他變換均具有仿射變換的性質(zhì)。即：交換前后圖形之間保持從屬性、同素性、平行性、定比性。3)引入齊次方程后，可用齊次方程坐標(biāo)表示無窮遠(yuǎn)點(diǎn)，并且可以通過透視變換將無限遠(yuǎn)點(diǎn)變?yōu)橛邢捱h(yuǎn)點(diǎn),相當(dāng)于投射投影中的滅點(diǎn)。11.按其狀態(tài)分模型可分為哪幾類？從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度，模型應(yīng)怎樣分類？模型，根據(jù)其狀態(tài)分為靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型兩類.從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度看，模型又可分為抽象模型和物理模型。12.幾何造型中有哪些常用的造型方法？各有什么特點(diǎn)？幾何造型技術(shù)主要有以下方法：1）線框造型:特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，生成模型較容易；圖形顯示速度快，容易修改;容易形成三面視圖、透視圖；當(dāng)零件復(fù)雜時(shí),易產(chǎn)生多義性；難以直接得出物體體積、表面積等;難以進(jìn)行形體表面交線計(jì)算和消隱處理；對于球、圓柱和曲面的表示不夠充分。2）表面造型（surfacemodelling)特點(diǎn):在提供三維立體嚴(yán)密、完整的幾何模型方面比線框造型前進(jìn)了一大步，對多義性有所改進(jìn);可進(jìn)行三維處理和生成剖面圖;無法保證三維外形封閉、完整的唯一性；不能有效的處理曲面的不規(guī)則區(qū)域；僅僅表示物體的外殼，沒有明確定義實(shí)體的存在側(cè).3）實(shí)體造型：特點(diǎn)：在計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)真正的三維信息；將設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員帶入了真正的三維空間；真三維渲染和色彩設(shè)計(jì)等，效果高度真實(shí)；直接全面的反映設(shè)計(jì)對象；物體的幾何參數(shù)易于得到，如面積、體積、質(zhì)量等.4）特征造型:特點(diǎn)：增加幾何實(shí)體的工程意義，為各種工程應(yīng)用提供更豐富的信息.13.幾何造型中有哪些常用的表示模式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（待改)1）體素調(diào)用法：缺點(diǎn)：受初始狀態(tài)的限制，體素調(diào)用不能產(chǎn)生復(fù)雜的形體，很少作為一種獨(dú)立的表示模式使用，而是在幾何造型中用于定義體素。2）空間點(diǎn)陣法（網(wǎng)格法、空間占有計(jì)數(shù)法）：優(yōu)點(diǎn)：通過記錄形體對單元的占據(jù)狀態(tài)可描述形體的幾何形狀.缺點(diǎn)：精度受單元?jiǎng)澐执旨?xì)程度的限制,需大量的存儲(chǔ)空間,且形體各部分關(guān)系不明確。3)單元分解法（劃分單元法）：優(yōu)點(diǎn)：將形體分解成一系列單元，然后表示這些單元及其相互間的連接關(guān)系.理論上可表示任何實(shí)體.缺點(diǎn)：適用范圍決定于系統(tǒng)所允許的單元類型。一些曲面物體人工難以劃分單元.4）掃描變換法（掃描表示法、掃動(dòng)表示法）：優(yōu)點(diǎn):通過一個(gè)二維圖形或者一個(gè)形體沿某一路徑掃描，產(chǎn)生新形體。5）構(gòu)造體素法：（構(gòu)造幾何實(shí)體方法，CSG）優(yōu)點(diǎn)：利用一些簡單形狀的體素，經(jīng)變換和布爾運(yùn)算構(gòu)成復(fù)雜形體。采用二叉樹結(jié)構(gòu)來描述復(fù)雜形體的關(guān)系。無二義性，較緊湊缺點(diǎn)：顯示時(shí)運(yùn)算量大6）邊界表示（B—Reps)優(yōu)點(diǎn)：以形體表面的細(xì)節(jié)，即以頂點(diǎn)、邊、面等幾何元素及其相互間的聯(lián)系關(guān)系來表示形體的。缺點(diǎn):要求邊界必須是連續(xù)的。14三維造型中，曲面的生成常有哪幾種方法？直紋面、旋轉(zhuǎn)面、掃描面、邊界面、放樣面、網(wǎng)格面、導(dǎo)動(dòng)面、等距面、平面、體表面15三維造型中，實(shí)體的生成常有哪幾種方法?拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、導(dǎo)動(dòng)、曲面加厚、曲面裁剪16用CSG二叉樹表示實(shí)體。（缺立體圖）C2二、優(yōu)化設(shè)計(jì)部分1、何謂優(yōu)化設(shè)計(jì)？優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型包含哪些內(nèi)容？優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？答：應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,能使一項(xiàng)設(shè)計(jì)在一定的技術(shù)和物質(zhì)條件下，尋求一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳的設(shè)計(jì)方案。在給定的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等客觀條件下選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，使設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)值。在一定約束條件下求多變量函數(shù)極值的方法.研究和解決在一切可能方案中尋求最優(yōu)方案的科學(xué)方法。2、掌握無約束優(yōu)化問題的進(jìn)退法(確定優(yōu)化區(qū)間）、0.618法、二次插值法、坐標(biāo)輪換法、最速下降法、牛頓法的解題步驟.(略）3.掌握約束優(yōu)化問題的消元法、拉格朗日乘子法、罰函數(shù)法的解題步驟。(略）4.有三種原料,其成分與成本如表所示。用這三種原料進(jìn)行配料，求滿足配料成分為N1≥0.04，N2≥0.02，N3≥0.07，N1N2N3=1,且成本最低的配料方案。試列出數(shù)學(xué)模型。表原料成分及成本原料A成本(元／千克）N1N2N310。0060.0020。0091520。0030。0040。0051230.0040。0010.00381)設(shè)計(jì)變量取三種原料質(zhì)量x1，x2及x3為設(shè)計(jì)變量,寫成向量形式為：X=(x1

x2

x3)T2）目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)為成本最低。成本函數(shù)為:f（X）=15x112x28x33）約束條件由題意可得如下約束條件:g1(x)=0.06x10。03x20.04x3-0。04≥0g2(x)=0.02x10.04x20。01x3-0。02≥0g3(x)=0.09x10。05x20。03x3—0。07≥0g4(x)=0.17x10.12x20.08x3—1=0綜上所述，配料優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型歸結(jié)為:minf(X)，X∈R3s．t．gi(x)≥0，i=1～3，g4(x)=05、某工廠生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品,每天可用資源限制為：原料1600kg，面積1500m2,工時(shí)7h，資源消耗系數(shù)和產(chǎn)值系數(shù)見表.求這兩種產(chǎn)品各生產(chǎn)多少能使總產(chǎn)值最大的設(shè)計(jì)方案。試列出數(shù)學(xué)模型.表產(chǎn)值和資源消耗系數(shù)項(xiàng)目AB占地面積(m2/單位產(chǎn)量）54原料消耗(kg/單位產(chǎn)量）45生產(chǎn)率（單位/時(shí)）6030產(chǎn)值（元/單位產(chǎn)量）10151)設(shè)計(jì)變量取兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量x1,x2為設(shè)計(jì)變量,寫成向量形式為：X=(x1

x2

x3)T2)目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)為總產(chǎn)值最大.總產(chǎn)值函數(shù)為：

f(X)=10x115x23）約束條件由題意可得如下約束條件：g1(x)=5x14x2—1500=0g2(x)=4x15x2—1600=0g3(x)=1/60x11/60x2-7=0綜上所述,配料優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型歸結(jié)為：maxf(X)，X∈R2s．t．gi(x)≥0,i=1~3，6、有一塊邊長為6cm的正方形鐵板，將四角截去相等的方塊，并折焊成無蓋的盒子，問怎樣截可以得到容積最大的盒子。設(shè)截去方塊的邊長為x,則:以x為設(shè)計(jì)變量的目標(biāo)函數(shù)為V(X)=(6-2x)?x2=4x3-24x236x其約束條件為：x＞0;6-2x＞0。運(yùn)用解析法得：最優(yōu)解為：x＊=1，函數(shù)值為:V(X)=(6-2x)2?x=167、用二次插值法求minf（X）=ex-15x，迭代二次。取x1=1，x2=2，x3=3。將求得結(jié)果與實(shí)際極小值進(jìn)行比較.取=1,x2=2,x3=3,相應(yīng)函數(shù)值為：f(x1)=f(1)=e1-15=-12。282f(x1)=f(2)=e2-30=-22.611f(x1)=f(3)=e3-45=-24.914過A1(x1,f(x1)),A2(x2,f(x1))A3(x3,f(x1))構(gòu)造拋物線，方程為P(x)=a0a1xa2x1。1)求待定系數(shù)a1，a2：將A1，A2,A3代入方程得：a0a1a2=-12.282a02a14a2=-22.611a03a19a2=-24.914解得:a1=-22.368,a2=4.0131。2)求極小點(diǎn)和極小值:令P(x)導(dǎo)數(shù)等于0，可得：極小值點(diǎn)為:代入目標(biāo)函數(shù),得：()2.78700f=fx=e-15?2.787=-25。573另取取1x=2,2x=2。787，3x=3，相應(yīng)函數(shù)值為:三、軟件工程學(xué)1.計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？各階段軟件開發(fā)的特點(diǎn)是什么？自1946年世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生以來，計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：1）程序設(shè)計(jì)時(shí)期：軟件開發(fā)的特點(diǎn)是:規(guī)模較小的程序；編寫者和使用者往往是同一（或同一組）人；軟件設(shè)計(jì)通常是在人們頭腦中進(jìn)行的一個(gè)隱含的過程；除了程序清單外,沒有其他文檔資料保存下來.2)程序系統(tǒng)時(shí)期：軟件開發(fā)的特點(diǎn)是：軟件的開發(fā)方式由個(gè)體生產(chǎn)發(fā)展到“軟件作坊”；軟件的運(yùn)行維護(hù)不再有一人承擔(dān)；程序不再是計(jì)算機(jī)硬件的附屬部分,而是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存、0共同發(fā)揮作用的不可缺少的部分。3）軟件工程時(shí)期：軟件開發(fā)的特點(diǎn)是:軟件開發(fā)不再是“個(gè)體化”或“手工作坊”式的開發(fā)方式，而是以工程化的思想作指導(dǎo)，用工程化的原則、方法和標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)和維護(hù)軟件；軟件開發(fā)的成功率大大提高，軟件的質(zhì)量有了很大的保證；軟件已經(jīng)產(chǎn)品化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、工程化。2.什么是軟件危機(jī)？為什么會(huì)產(chǎn)生軟件危機(jī)？軟件危機(jī)表現(xiàn)在哪些方面？怎樣消除軟件危機(jī)？軟件危機(jī)：軟件開發(fā)的高成本與軟件產(chǎn)品的低質(zhì)量之間的尖銳矛盾，終于導(dǎo)致了軟件危機(jī)的發(fā)生.產(chǎn)生的原因:一方面與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)，另一方面也和軟件開發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)。表現(xiàn):軟件的復(fù)雜性越來越高，“手工作坊”式的軟件開發(fā)方式已無法滿足要求；軟件開發(fā)的成本與進(jìn)度嚴(yán)重估計(jì)不足;軟件開發(fā)周期長；軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升；軟件的維護(hù)工作量大；軟件沒有足夠的文檔資料;軟件的開發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及的速度;軟件產(chǎn)品質(zhì)量難以保障；用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)及不滿意。消除方法：充分吸收和借鑒人類長期以來從事各種工程項(xiàng)目所累積的行之有效的原理、概念、技術(shù)、方法；推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來的開發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，研究探索更好更有效的技術(shù)和方法；開發(fā)和使用更好的軟件工具；總之為了解決軟件危機(jī),既要有技術(shù)措施（方法和工具），又有必要的組織管理措施。3.軟件工程學(xué)的研究對象、基本目標(biāo)是什么？什么是軟件工程學(xué)的三要素？研究對象：研究如何應(yīng)用一些科學(xué)理論和工程技術(shù)來指導(dǎo)軟件系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)使其成為一門嚴(yán)格的工程學(xué)科基本目標(biāo)：研究一套科學(xué)的工程方法,設(shè)計(jì)一套方便實(shí)用的工具系統(tǒng)，以達(dá)到在軟件研制生產(chǎn)中投資少、效率高、質(zhì)量有的目的。軟件工程學(xué)的三要素：方法、工具和管理4.軟件生命周期劃分成哪幾個(gè)階段？各階段的關(guān)鍵問題是什么?1）軟件定義:問題定義：關(guān)鍵問題是“要解決的問題是什么”可行性研究：關(guān)鍵問題是“對于上一階段所確定的問題有行得通的解決辦法嗎”需求分析:關(guān)鍵問題是“為了解決這個(gè)問題，目標(biāo)系統(tǒng)必須做什么？"2）軟件開發(fā)：總體設(shè)計(jì):關(guān)鍵問題是“概括地說，應(yīng)該如何解決這個(gè)問題?"詳細(xì)設(shè)計(jì)：關(guān)鍵問題是“應(yīng)該怎樣具體地實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)呢？”編碼和單元測試：關(guān)鍵問題“寫出正確的容易理解、容易維護(hù)的程序模塊”綜合測試:關(guān)鍵問題是“通過各種類型的測試（及相應(yīng)的調(diào)試)使軟件達(dá)到預(yù)定的要求”3）軟件維護(hù)：關(guān)鍵問題是“通過各種必要的維護(hù)活動(dòng)使系統(tǒng)持久地滿足用戶的需要"5。什么是結(jié)構(gòu)化分析?它的結(jié)構(gòu)化體現(xiàn)在哪里？結(jié)構(gòu)化分析，英文名稱為:StructuredAnalysis,簡稱SA，使用了由頂向下逐層分解的方式。直至子系統(tǒng)足夠簡單了，沒有任何理解上的困難或混亂為止。6.為什么畫數(shù)據(jù)流圖時(shí)要分層？畫分層數(shù)據(jù)流圖時(shí)應(yīng)進(jìn)循的原則有哪些?對于一個(gè)大型的系統(tǒng)，用一張數(shù)據(jù)流圖畫出所有的加工和數(shù)據(jù)流，圖紙會(huì)顯得極其龐大和復(fù)雜。為了控制復(fù)雜性，便于理解，需要采用自頂向下逐層分解的方法進(jìn)行。應(yīng)遵循的原則：1)編號(hào)方法2）父圖與子圖的平衡3）局部文件的生成4)分解程度的掌握畫分層數(shù)據(jù)流圖時(shí)應(yīng)進(jìn)循的原則為：由里向外畫和由頂向下畫。7.數(shù)據(jù)流圖（dataflowdiagram）與程序流程圖（flowcharts）的區(qū)別是什么?1)數(shù)據(jù)流圖直觀新系統(tǒng)必須做什么，而不關(guān)心系統(tǒng)怎樣做;程序流程圖必須考慮系統(tǒng)怎樣做（加工如何實(shí)現(xiàn))的問題.2)數(shù)據(jù)流圖中的加工一般都不考慮時(shí)序問題，即數(shù)據(jù)流圖不表示過程的序列;程序流程圖則必須表明“第一步做什么,第二步做什么，……，最后一步做什么”,根據(jù)此程序流程圖編寫的程序，計(jì)算機(jī)才會(huì)以確定的次序一步步進(jìn)行。3)數(shù)據(jù)流圖中流動(dòng)的只有數(shù)據(jù)流,沒有控制流;程序流程圖中除數(shù)據(jù)流之外，還有控制流在流動(dòng)。如滿足某一個(gè)條件,轉(zhuǎn)向這一步;滿足另一個(gè)條件，轉(zhuǎn)向另一步。4）數(shù)據(jù)流圖中既不反映判斷和控制條件，也不反映循環(huán)過程。8.航空貨運(yùn)收費(fèi)辦法：重量不超過20kg，每千克收費(fèi)5元；重量超過20kg，超重部分收費(fèi)每千克8元。運(yùn)費(fèi)最低起價(jià)為25元.該標(biāo)準(zhǔn)僅適用于國內(nèi)航班,國際航班運(yùn)費(fèi)加倍.試分別用判定表和判定樹分別描述其功能。用判定表表示航空貨運(yùn)收費(fèi)的算法描述：用判定樹表示航空貨運(yùn)收費(fèi)的算法描述:略14頁上部圖9.在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，模塊的類型有哪幾種？1）傳入模塊：2）傳出模塊：3）變換模塊:4）協(xié)調(diào)模塊：10。典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式有哪幾種?1）變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:取得數(shù)據(jù)（準(zhǔn)備工作）——變換數(shù)據(jù)（核心工作）——給出數(shù)據(jù)（后處理工作）2)事務(wù)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：接受一項(xiàng)事務(wù)——根據(jù)事務(wù)處理的特點(diǎn)和性質(zhì),選擇分派一個(gè)適當(dāng)?shù)奶幚韱卧o出結(jié)果11.圖書館接待讀者辦理借書手續(xù)包括;驗(yàn)證(檢驗(yàn)借書證的合法性)、驗(yàn)單（檢驗(yàn)借書單填寫的正確性）、找書和借書登記幾個(gè)步驟。若各步驟之間均以特定的信息形式聯(lián)系，試為這項(xiàng)借書業(yè)務(wù)(不包括還書、續(xù)借等)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典并導(dǎo)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。略14頁下部圖數(shù)據(jù)詞典:讀者信息=讀者姓名讀者編號(hào)借書單信息=借書單編號(hào)借閱人信息借閱書名借閱書號(hào)書號(hào)信息=借閱書名借閱書號(hào)略15頁上部圖12.常用的詳細(xì)描述工具有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?1）程序流程圖（programflowchart)優(yōu)點(diǎn)：直觀的描述了控制流,便于初學(xué)者掌握;缺點(diǎn)：程序流程圖不是一種結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的工具；程序流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具；不容易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).2）盒圖:（N-S圖)優(yōu)點(diǎn)：所有的程序結(jié)構(gòu)均用方框表示。因此程序的結(jié)構(gòu)非常清晰；程序只有一個(gè)入口、一個(gè)出口，完全滿足單入口單出口的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)要求；盒圖除了幾種表示標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的符號(hào)外，不再提供任何描述手段。因此，強(qiáng)制設(shè)計(jì)人員按SP方法進(jìn)行思考并按SP方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而有效的保證了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也保證了程序的質(zhì)量;盒圖形象直觀，具有良好的可見度。因此，設(shè)計(jì)意圖容易理解,這就為編程、復(fù)查、選擇測試用例、維護(hù)都帶來了方便；容易確定局部數(shù)據(jù)和全局?jǐn)?shù)據(jù)的作用域；盒圖簡單、易學(xué)易用.缺點(diǎn)：當(dāng)程序內(nèi)嵌套的層數(shù)增多時(shí),內(nèi)層方柜會(huì)越來越小，一方面增加畫圖的難度，一方面會(huì)影響圖形的清晰度。3)問題分析圖（problemanalysisdiagram，PAD）優(yōu)點(diǎn)：用PAD圖表達(dá)的程序過程呈樹形結(jié)構(gòu)，這種圖容易翻譯成程序代碼;用PAD圖描述的程序結(jié)構(gòu)清晰；用PAD圖表達(dá)程序邏輯，易讀、易懂、易記；PAD圖既可描述程序，又可描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；PAD圖完全支持自頂向下、逐