РАЗРАБОТКА АЛГОРИТИМА ДЛЯ РАБОТЫ С ЧИСЛАМИ В СИСТЕМАМАХ СЧИСЛЕНИЯ

Математика (по словам Анри Пуанкаре) есть «искусство называть разные вещи одинаковыми именами».

Французский математик имел в виду числа.

Чтобы работать с числами, необходимо уметь называть и записывать их. К представлениям о числе, исчислимости предметов люди приходят через иные представления — о том, что такое величина; количество; множество и единичность; сравнимость и несравнимость. В формировании представлений о числах участвуют операции измерения, сводящаяся к отношениям «больше» или «меньше» для двух или более предметов; логическая операция «обобщение понятий».

Измерение величин есть соотнесение человеком размеров частей своего тела с другими предметами, своих шагов, прыжков с покрываемыми расстояниями. Измерение есть прикладывание человеком частей своего тела к измеряемому предмету. Например, русское слово «дюйм» происходит от голландского DUIM, буквально означающего «большой палец». Один дюйм равен 25,4 мм. Английский фут (FOOT переводится как «ступня») равен 304,8 мм.

Итак, во внешнем мире существуют предметы, величины которых можно сравнивать. Числа изобретены человеком и существуют только в головах людей. Цифры — символические записи чисел, иначе: цифры — знаки чисел.

Способ наименования и записи чисел принято называть системой счисления. Иначе: системы счисления — это способ изображения чисел и соответствующие ему правила действия над числами.

Системы счисления активно используются в информационных технологиях.

На данный момент существует множество онлайн-сервисов, позволяющих перевести число из одной системы счисления в другую, производить над ними простейшие арифметические действия. Но, при этом, универсального сервиса пока нет.

Именно поэтому моя работа актуальна в наше время.

Целью данной работы является разработка автоматизированной системы для работы с системами счисления.

Объект исследования — перевод чисел из одной системы счисления в другую и выполнения простейших арифметических действий над ними.

Задачи исследования:

1)  Проанализировать научную литературу о системах счислений.

2)  Разработка автоматизированной системы для работы с системами счисления.

Методологическую основу исследования составляет литература о правилах перевода чисел в разные системы счисления и выполнения действий над ними.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы эмпирического исследования: анализ литературы по теме исследования, сравнительно-сопоставительного анализ; обобщения и систематизации полученных данных, разработка ПО.

База исследования:Армавирский машиностроительный техникум Краснодарского края.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что был собран и проанализирован научный материал о представлении чисел в разных системах счисления.

Практическая значимость исследования. Благодаря проделанной работе появилось ПО, позволяющее работать с представлением чисел в системах счисления, а также производить простейшие действия над ними.

Описание разработки.

Перейдем к самой разработке. Для написания программы была выбрана среда разработки MicrosoftVisualStudio 2010. Язык программирования —VisualBasicна платформе .Netс использованием программного продукта AdobePhotoshopCS5 для проработки интерфейса.

Назначение и условия применения программы.

Программный продукт «Convert.5+» предназначен для перевода систем счислений в другие системы счисления, для выполнения арифметических операции с системами счислений, а также перевода арабских чисел в кириллическую, глаголическую и римскую нумерации. Также программа предусматривает наглядный текстовый материал с примерами для изучения переводов. Он ориентирован на школьные, средние и высшиеспециальные образовательные учреждения, программа облегчает работу учителям и самим школьникам/студентам.Первые могут использовать «Convert.5+»в качестве объяснения материала, а вторые для проверки своих знаний. Это что делает «Convert.5+» актуальным. Программа создана главным образом для легкого усвоения материала по теме «Различные операции с системами счислений».

«Convert.5+» реализует следующие функции:

·     перевод из двоичной системы счисления в 2,8,10,16;

·     перевод из восьмеричной системы счисления в 2,8,10,16;

·     перевод из десятеричной системы счисления в 2,8,10,16;

·     перевод из шестнадцатеричной системы счисления в 2,8,10,16;

·     предоставление наглядного материала (теория с примерами) по переводу систем счислений;

·     арифметические операции (+, -, *, /) с 2, 8, 10, 16 системами счислений;

·     предоставление наглядного материала (теория с примерами) по выполнению арифметических операций с системами счислений;

·     перевод арабских чисел в кириллическую, глаголическую и римскую нумерации;

·     предоставление наглядного материала (теория с примерами) по выполнению переводов в кириллическую, глаголическую и римскую нумерации;

·     предоставление наглядного материала, показывающего единицы измерения информации.

Системные требования:

·     Процессор Pentium 2,66 Mhz/аналогичный AMD или выше;

·     Оперативная память: 512 MBRAM;

·     Объем свободного пространства:100 MBHDD;

·     Операционная система: WindowsXP/Vista/Seven.

Входные и выходные данные.

В качестве входных данных выступает следующая информация, вводимая в текстовые поля и переключатели:

VvodAsInteger‘Ввод числа для перевода.

ArifmVvodAsInteger‘1ое число для арифметической операции.

VvodAsInteger‘2ое числа для арифметической операции.

RaznoeVvodAsInteger‘число для перевода в римскую нумерацию.

GlagolVvodAsInteger‘число для перевода в глаголическую нумерацию.

KirillVivodAsInteger‘число для перевода в кириллическую нумерацию.

Перечень выходных данных:

VivodAsInteger‘Переведенное число.

ArifmVivodAsInteger‘Итог арифметической операции.

GlagolVvodAsInteger‘Итог перевода в глаголическую нумерацию.

KirillVivodAsInteger‘Итог перевода в кириллическую нумерацию.

Структура программы.

frmMain — главная форма.

frmEdinIzm — форма единиц измерения информации.

MdlProverka — модуль, содержащий функции проверок.

MdlProverka01 — модуль, содержащий проверки текстовых полей на содержание в них 0 и 1.

Переход между формами осуществляется с помощью меню главной формы и кнопок перехода по формам.

Общаяструктура программы приведена в рис. 1.

Рисунок1. Структура программы «Convert.5+»

Алгоритм.

При запуске программы, высвечивается форма с 3 вкладками на ней. На первой вкладке пользователь может выполнить перевод систем счислений и его вниманию предоставляется краткая информация о системах счислениях в целом.

Рисунок 2. Вкладка «Перевод систем счислений»

Произведя перевод в любую необходимую информацию, отображается информация с теорией и наглядными примерами о переводе.

Перевод производится с помощью встроенных функций VB “Convert”.

При переводе на вторую вкладку, которая предназначена для выполнения арифметических операций систем счислений, пользователь должен выбрать с какими системами счисления он работает, ввести числа для выполнения операции и нажать на кнопку с интересующей его операцией. По выполнению операции на экране отображается соответствующая информация.

Рисунок3. Вкладка «Арифметические операции с системами счислений»

При переходе на третью вкладку, предназначенную для перевода арабских чисел в римскую, кириллическую, глаголическую нумерации, высвечивается краткая история возникновения таких нумераций. Пользователь может совершить перевод, как в римскую нумерацию, так и,наоборот, с предоставлением информации о переводах.

Рисунок 4. Главная форма, вкладка: «Различные нумерации»

Используя главное меню формы, можно просмотреть информацию о программе, о пользователе и о единицах измерения информации. При последнем, появляется форме с подробным описанием.

Рисунок 5. Форма «Единицы измерения информации»

По нажатию по кнопке назад, пользователь может вернуться на главную(первоначальную форму).

Заключение.

В результате разработки программы «Convert 5.+»были достигнуты поставленные цели: изучен материал по системам счисления, разработана программа, соответствующая предъявленным в начале требованиям.

Программа легко может применяться в учебных целях, при обучении студентов и проведения необходимых калькуляций.

Список литературы:
1.    Боэм В., Браун Д. Характеристика качества программного обеспеченияМ.: Мир, 1981.
2.    Зиборов В.В. VisualBasic 2010 на примерах. — СПб.:БХВ-Петербург,2010.
3.    Единая система программной документации. — Москва, ИПК Издательство стандартов, 1996.
4.    Карлова В.Н. Методические указания для студентов по проведению практических занятий. Часть 1, Армавир 2003.
5.    Карлова В.Н. Курс лекций по VisualBasic, Армавир 2004.
6.    Карлов Д.Н МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ по дисциплине «Технология разработки программных продуктов», Армавир 2009.
7.    Карлов Д.Н. Курс лекций Технология разработки программных продуктов По дисциплине «Технология разработки программных продуктов» Армавир 2009.
8.    Колдаев В.Д. — Основы алгоритмизации и программирования, Москва ИД «ФОРУМ» — ИНФРА — М, 2006.
9.    Ляхович В.Ф. Основы информатики: учебник / В.Ф. Ляхович, С.О. Крамаров, И.П. Шамараков. Изд. 7-е, дополн. иперераб. — Ростов-н/Д: изд-во «Феникс», 2003. — С. 13—17.
10.    Моделирующая компьютерная среда для образования «Информатика». Электронное учебное пособие (CD). — Пермь, Лаборатория компьютерного моделирования Пермского регионального центра информатизации, 2000. — Раздел 1, темы 1.5. «Численная информация», части «Теория», «Задачи».
11.    Симонов Р.А. Математическая мысль Древней Руси. — М.: «Наука», 1977.
12.    Технология разработки программного обеспечения: Учебник / С. Орлов. — СПб.: Питер, 2002.
13.     Шевякова Д.А., Степанов А.М. Самоучитель Visual Basic2005/ СПБ.:БХВ — Петербург,2006.