Программирование, тестирование, проектирование, нейросети, технологии аппаратно-программных средств. Практические задания и способы их решения

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ПРОГРАММИРОВАНИЕ, 
ТЕСТИРОВАНИЕ, 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, 
НЕЙРОСЕТИ, ТЕХНОЛОГИИ 
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ 
СРЕДСТВ 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ 
И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ 
 
 
 
 
Учебник 
 
 
 
 
 

 

Москва 
2022 

 

УДК 004.42(075) 
ББК 32.973я73 
П78 
Авторский коллектив: 
Веретехина С. В., Кармицкий К. С., Лукашин Д. Д., Лягина Е. В., 
Махамашев Р. А., Медведева А. В., Симонов В. Л., Халюкин В. В. 

Рецензент: 
Вольфенгаген В. Э. — доктор технических наук, профессор, 
профессор кафедры кибернетики Национального исследователь‐
ского ядерного института «МИФИ»; 
Миронов П. Н. — кандидат технических наук, начальник отделения 
аппаратно‐программных разработок АО «Государственный научно‐
исследовательский институт приборостроения» 

П78 
Программирование, 
тестирование, 
проектирование,
нейросети, технологии аппаратно‐программных средств 
(практические задания и способы их решения) : учебник /
С. В. Веретехина, К. С. Кармицкий, Д. Д. Лукашин [и др.]. —
Москва : Директ‐Медиа, 2022. — 144 с.

ISBN 978‐5‐4499‐3321‐8 

Учебник разработан с учетом требований профессиональных стан‐
дартов, сопряженных с профессиональной деятельностью выпускника: 
«Программист», «Администратор баз данных», «Специалист по информа‐
ционным системам», «Руководитель проектов в области информационных 
технологий», «Специалист по тестированию в области информационных 
технологий», «Технический писатель», «Системный администратор ин‐
формационно‐коммуникационных систем», «Специалист по администри‐
рованию сетевых устройств информационно коммуникационных систем». 
Учебник предназначен для бакалавров направлений подготовки 
09.03.01 — Информатика и вычислительная техника; 09.03.02 — Ин‐
формационные системы и технологии; 09.03.04 — Программная инжене‐
рия, 09.04.01 — Информатика и вычислительная техника (магистратура). 
Учебник включает дипломированные лабораторные работы и прак‐
тические задания, разработанные на соответствие требований професси‐
ональных стандартов 06 группы: Связь и информационно‐коммуника‐
ционные технологии. В каждом практическом задании определяется 
цель, прилагается теоретический материал, представляются способы ре‐
шений заданий. По таблице критериев оценивания выполненного зада‐
ния обучающийся может самостоятельно проверить и оценить себя. 

УДК 004.42(075) 
ББК 32.973я73 

ISBN 978‐5‐4499‐3321‐8
© Коллектив авторов, текст, 2022
© Издательство «Директ‐Медиа», оформление, 2022

 
СОДЕРЖАНИЕ 

Приветственное слово ...................................................................................................... 5 

Глава 1. Веретехина С. В., Халюкин В. В. 
Тестирование и внедрение программного обеспечения .............................. 7 
Введение .............................................................................................................................. 7 
1.1. Обзор требований национальных и межгосударственных 
стандартов Российской Федерации единой системы 
программной документации (ЕСПД) .................................................................. 8 
1.2. Основные применяемые термины и определения 
в области информационных технологий, программного 
обеспечения, информатики и вычислительной техники, 
информационных систем и технологий ........................................................ 11 
1.3. Жизненный цикл программной системы, группы 
процессов, цели, задачи ............................................................................................ 21 
1.4. Формализация и алгоритмизация поставленных задач. 
Практическое задание по дисциплине «Тестирование 
и внедрение программного обеспечения», уровень 
бакалавриат ..................................................................................................................... 29 
Заключение ...................................................................................................................... 44 
Список источников ...................................................................................................... 45 

Глава 2. Симонов В. Л., Медведева А. В. 
Проектирование информационно-измерительной системы ................. 46 
Введение ............................................................................................................................ 46 
2.1. Методы исследования ....................................................................................... 47 
2.2. Общие сведения .................................................................................................... 51 
2.3. Пример выполнения практического задания № 1 
по дисциплине «Проектирование информационно-измерительной 
системы», уровень бакалавриат .......................................................................... 53 
2.4. Пример выполнения практического задания № 2 
по дисциплине «Проектирование информационно-измерительной 
системы», уровень бакалавриат .......................................................................... 60 
Заключение ...................................................................................................................... 64 
Список принятых сокращений и обозначений ........................................... 65 
Список использованных источников ................................................................ 65 

Глава 3. Махамашев Р. А., Эггерт А. А. 
Технология разработки учебно-методических материалов 
и практического задания «Обработка базы данных ключевых фраз, 
используемых нейронной сетью при анализе ответа человека» 
на соответствие требованиям профессиональных стандартов ............ 67 
Введение ............................................................................................................................ 67 
3.1. Методы исследования ....................................................................................... 68 

3 

 
3.2. Результаты ............................................................................................................... 71 
Заключение ...................................................................................................................... 79 
Список использованных источников ................................................................ 80 

Глава 4. Лягина Е. В. 
Разработка учебно-методического материала и практического 
задания «Изготовление художественной керамической 
скульптуры на соответствие требований профессиональных 
стандартов» .......................................................................................................................... 81 
Введение ............................................................................................................................ 81 
4.1. Методы исследования ....................................................................................... 81 
4.2. Результаты ............................................................................................................... 83 
Заключение ...................................................................................................................... 88 
Список использованных источников ................................................................ 89 

Глава 5. Кармицкий К. С., Розум Р. С., Смирнов Н. Н. 
Учебно-методические материалы и практические задания 
по программе исследовательской и проектной деятельности 
учащихся «Виртуальная реальность» ................................................................... 90 
Введение ............................................................................................................................ 90 
5.1. Методы исследования ....................................................................................... 91 
5.2. Теоретическая справка ..................................................................................... 94 
5.3. Результаты ............................................................................................................... 95 
Заключение ................................................................................................................... 121 
Список использованных источников ............................................................. 121 

Глава 6. Лукашин Д. Д. 
Технология разработки учебно-методических материалов 
и практических заданий «Создание IoT приложения 
для управления микроконтроллером» на соответствие 
требований профессиональных стандартов ..................................................122 
Введение ......................................................................................................................... 122 
6.1. Методы исследования .................................................................................... 123 
6.2. Результаты ............................................................................................................ 125 
Заключение ................................................................................................................... 136 
Список использованных источников ............................................................. 137 

Приложение 1 ....................................................................................................................138 

Приложение 2 ....................................................................................................................138 

Приложение 3 ....................................................................................................................139 

Приложение 4 ....................................................................................................................139 

Приложение 5 ....................................................................................................................140 

Приложение 6 ....................................................................................................................140 

ПРИВЕТСТВЕННОЕ СЛОВО 

Президент Международной академии связи, 
Председатель Совета по профессиональным квалификациям в области телекоммуникаций, почтовой связи и радиотехники, 
Заслуженный работник связи РФ, Оситис 
Анастасия Петровна. 

Уважаемые коллеги! 

От имени Международной Академии Связи и Совета по 
профессиональным квалификациям в области телекоммуникации, почтовой связи и радиотехники приветствуем участников 
конкурса учебно-методических работ. Внедрение требований 
профессиональной стандартизации в учебный образовательный 
процесс высших учебных заведений и соответствие учебнометодических материалов трудовым функциям профессиональной стандартизации является актуальным для обучающихся, 
поскольку направлено на решение одной из важных стратегических задач, ориентированных на качество подготовки высококвалифицированных кадров в высокотехнологичных областях, 
в т. ч. в квантовых коммуникациях. Представленные на конкурс 
учебно-методические задания и способы их решения нацелены 
на развитие трудовых функций выпускника высшего учебного 
заведения. Все представленные в учебнике практические задания и методы их решения разработаны авторами с учетом требований профессиональной стандартизации и нацелены на 
совершенствования трудовых функций работодателя. Дипломированные конкурсные работы получили одобрение на опубликование и использование в учебном процессе. Видеозапись 
конкурса 
представлена: 
https://www.youtube.com/watch?v= 
zWUuLwbIJnw&t=362s 
Состав конкурсной комиссии: эксперт — Ушанов Юрий 
Васильевич, член Центрального экспертного совета в области 
телекоммуникаций, почтовой связи и радиотехники, заместитель председателя Технического комитета по стандартизации 
161, заместитель председателя СПК в сфере гостеприимства; 
эксперт — Маторина Людмила Николаевна, заместитель генерального директора АНО «Центр обеспечения цифровой 

5 

 
— . 

 

 

Глава 1 
ТЕСТИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ 
ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 

Веретехина С. В. 
Халюкин В. В. 

Уровень бакалавриат, магистратура 

Введение 

Отечественные стандарты Российской Федерации единой 
системы программной документации (ЕСПД) выставляют 
требования в разработке программного обеспечения, правил 
обращения и применения программного обеспечения, официального проведения изменений в схемах алгоритмов, программ, 
данных 
и 
систем, 
тестирования 
программного 
обеспечения и его последующего внедрения. Соблюдение требований отечественных стандартов ЕСПД позволяет провести 
разработку программного продукта на более качественном 
уровне, довести разрабатываемое программное обеспечении 
до регистрации результатов индивидуальной деятельности 
(РИД) и оформления патента на разработанное программное 
обеспечение. Действующие актуальные основные национальные и межгосударственные стандарты Российской Федерации 
единой системы программной документации (ЕСПД) необходимые для выполнения лабораторных работ и практических 
заданий по дисциплине «Тестирование и внедрение программного обеспечения», уровень бакалавр [1], [2], [3], [3], [4], 
[5], [6], [7]. Основной целью обзора стандартов единой системы 
программной документации является формирование принципов разработки учебно-методических материалов для решения 
практических заданий по программированию, тестированию 
программного обеспечения и проведению системного анализа 
соответствия программы заданному алгоритму. 

7 

 
1.1. Обзор требований национальных 
и межгосударственных стандартов 
Российской Федерации единой системы 
программной документации (ЕСПД) 

Отечественные стандарты Российской Федерации единой 
системы программной документации (ЕСПД) выставляют требования в разработке программного обеспечения, правил обращения и применения программного обеспечения, официального 
проведения изменений в схемах алгоритмов, программ, данных 
и систем, тестирования программного обеспечения и его последующего внедрения. 
Соблюдение требований отечественных стандартов ЕСПД 
позволяет провести разработку программного продукта на более качественном уровне, довести разрабатываемое программное обеспечении до регистрации результатов индивидуальной 
деятельности (РИД) и оформление патента на разработанное 
программное обеспечение. 
Действующие актуальные основные национальные и межгосударственные стандарты Российской Федерации единой системы программной документации (ЕСПД) необходимые для 
выполнения лабораторных работ и практических заданий по 
дисциплине «Тестирование и внедрение программного обеспечения», уровень бакалавриат (табл. 1.1). 
Таблица 1.1 

Национальные и межгосударственные стандарты 
Российской Федерации единой системы программной 
документации (ЕСПД) 

№
п/п

Обозначение 

стандарта
Наименование стандарта
Статус

1
ГОСТ Р 569202016/ISO/IEC/IEE
E 29119-1:2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМНАЯ И ПРОГРАММНАЯ 
ИНЖЕНЕРИЯ 
Тестирование программного 
обеспечения. Часть 1. Понятия 
и определения // Software and 
systems engineering. Software 
testing. Part 1. Concepts and 
definitions

Действующий стандарт (актуализирован).

8 

 
Продолжение табл. 1.1 

№
п/п

Обозначение 

стандарта
Наименование стандарта
Статус

2
ГОСТ Р 569212016/ISO/IEC/IEE
E 29119-2:2013 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 
СИСТЕМНАЯ И ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ 
Тестирование программного 
обеспечения. Часть 2. Процессы тестирования// Software and systems engineering. 
Software testing. Part 2. Test 
processes 

«Информационные технологии»
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН 
В ДЕЙСТВИЕ Приказом 
Федерального агентства 
по техническому регулированию и метрологии от 
18 мая 2016 г. N 332-ст 
Настоящий стандарт 
идентичен международному стандарту 
ISO/IEC/IEEE 291192:2013* «Программная 
и системная инженерия. 
Тестирование программного обеспечения. 
Часть 2. Процессы тестирования» (ISO/IEC/IEEE 
29119-2:2013 «Software 
and systems engineering — 
Software testing — Part 2: 
Test processes»).

3
ГОСТ Р 569222016

ГОСТ Р 56922-2016 Системная и программная инженерия. Тестирование 
программного обеспечения. 
Часть 3. Документация тестирования// Software and 
systems engineering. Software 
testing. Part 3. Test documentation
Дата введения:
06.01.2017

ВНЕСЕН Техническим
комитетом по стандартизации ТК 22 «Информационные технологии» 
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН 
В ДЕЙСТВИЕ Приказом 
Федерального агентства 
по техническому регулированию и метрологии от 
18 мая 2016 г. N 333-ст

4
ГОСТ Р ИСО/МЭК 
15026-4-2016

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 
СИСТЕМНАЯ 
И ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ 
Гарантирование систем и 
программного обеспечения. 

Дата введения
2017-06-01
ОКС 35.080 

9 

 
Окончание табл. 1.1 

№
п/п

Обозначение 

стандарта
Наименование стандарта
Статус

Часть 4. Методики тестирования//Systems and software 
engineering. Systems and 
software assurance. Part 4. 
Assurance in the life cycle

5
ГОСТ 19.401-78
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
СТАНДАРТ
 
Единая система программной документации 
ТЕКСТ ПРОГРАММЫ 
Требования к содержанию 
и оформлению// Unified 
system for program documentation. Text of program. Requirements for contents and 
form of presentation

Действующий стандарт
(актуализирован).
Настоящий стандарт 
устанавливает требования к содержанию и 
оформлению программного документа «Текст 
программы» 

6
ГОСТ 19.402-78
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
СТАНДАРТ

Единая система программной документации 

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ 
Unified system for program 
documentation. Program description.

Действующий стандарт
(актуализирован).
Настоящий стандарт 
устанавливает состав и 
требования к содержанию программного документа «Описание 
программы»

7
ГОСТ 19.701-90
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
СТАНДАРТ
Единая система программной документации 

СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ, ПРОГРАММ, ДАННЫХ И СИСТЕМ. 
Обозначения условные  и 
правила выполнения // Unified system for program documentation. Data, program and 
system flowcharts, program 
network charts and system 
resources charts. 
Documentation symbols and 
conventions for flowcharting

Действующий стандарт
(актуализирован)
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. 

10