软件工程-简例-概要设计文档

概要设计说明书

作 者： 信计062班第一组

完成日期： 2009年3__________________

目录

1. 引言…………………………………………………………………………………………….2

1.1 编写目的…………………………………………………………………………………..2

1.2 背景…………………………………………………………………………………………

1.3 相关定义说明………………………………………………………………………………

1.4 参考资料……………………………………………………………………………………

2. 总体设计

2.1 需求规定…………………………………………………………………………………

2.2 运行环境

2.3条件与限制…………………………………………………………………………………

2.4基本设计概念和处理流程…………………………………………………………………

2.5结构…………………………………………………………………………………………

2.6功能器与程序的关系………………………………………………………………………

2.7 人工处理过程………………………………………………………………………………

2.8尚未解决的问题……………………………………………………………………………

3. 接口设计

3.1 用户接口……………………………………………………………………………………

3.2 外部接口……………………………………………………………………………………

内部接口…………………………………………………………………………………

4. 运行设计

4.1 运行模块组合…………………………………………………………………………….

4.2 运行控制…………………………………………………………………………………

1

4.3 运行时间…………………………………………………………………………………..

5. 系统数据结构设计

5.1 逻辑结构设计要点……………………………………………………………………….

5.2 物理结构设计要点……………………………………………………………………….

5.3 数据结构与程序的关系………………………………………………………………….

6. 系统出错处理设计

6.1 出错信息………………………………………………………………………………….

6.2 补救措施………………………………………………………………………………….

6.3 系统维护设计…………………………………………………………………………….

7. 阶段小结………………………………………………………………………………………..

概要设计说明书

1. 引言

1.1 编写目的

2

在科学计算中，不可避免的遇到多元线性方程组，对于大型的计算，方程组的解法决定了计算结果的精度与计算的快捷程度。在数值计算中，有多种迭代的数学方法，我们设计的高斯-塞德尔与SOR迭代比一般迭代方法精度更高，所以对于结果要求比较高的工程，可以使用此软件进行简便快速的计算。

1.2 背景

软件名称：Gauss-Seidel及SOR迭代解法

任务提出者：李毅

开发者：NO。1组

学员：欲求解各种多元一次方程组的使用者。

使用本软件的单位：河南科技大学理学院。

1.3 定义

UML：Unified Modeling Language , 统一建模语言。

G-S：代表guass-seidel迭代算法;

SOR：代表SOR迭代算法；

1.4 参考资料

3

1.郑人杰等 《实用软件工程》第二版 清华大学出版社

2.李庆扬等 《数值分析》 华中科大出版社

3. 《全套国标软件设计文档——概要设计说明书》

2.总体设计

2.1 需求规定

对于本软件的功能需求有对使用者来说让其对软件计算有明细的认识，并且对本软件的计算过程设计让使用者感觉更人性化、合理化，从而让使用户方便的使用本软件。对于其他详细内容请参照需求分析说明书

2.2 运行环境

操作系统：Microsoft Windows 2000/XP及以上版本

支持环境：支持所有硬件，空间要求10M以上，并且需要安装FlexCell.msi控件。

2.3条件与限制

条件：

1．小组成员之间的通力合作，发挥团结互助的精神，共同完成。

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2．有大量的参考书籍供大家借鉴。

限制：

1．由于大家都还是处于学习阶段，经验不足，能力有限，所以有很多没有考虑到的地方。

2. 对软件的部分功能及计算方法设计方面的经验不足有可能使软件的计算要求有一定限制。

2.4基本设计概念和处理流程

对于本软件我们对其流程进行如下的表示整体设计流程图如下：

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用打开软件显示登录界面进入软件输入方程秩n请输入正确参数G-S法选择迭代方法SOR法输入方程秩n请输入正确参数对n判断对n判断输入A,b输入出错请重新输入输入A,b,ω输入出错请重新输入对输入进行判断迭代次数K过大请重新输入验证解出错返回迭代次数K过大请重新输入对输入进行判断迭代迭代输出结果进行解得验证输出结果退出程序

2.5总体结构

本软件主要是针对guass-seidel迭代和SOR迭代而设计的，为实现这两个迭代的运算我们将其设分为如下的几个模块：

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Guass-seideld迭代算法互换用户软件选择迭代方法输出结果结果验证结束SOR迭代

Guass-Seidel迭代具体过程模块参看总流程图Guass-Seidel 部分。

SOR迭代具体模块参看总流程图SOR迭代部分。

2.6功能器与程序的关系

各功能详细说明需求请参考《需求分析》：

各功能与程序的关系，正是VB最简单的运用，时间的要求是,l类似的精度的要求为等等，在这就不一一例举了。

2.7人工处理过程

打开软件后要进行人工算法的选择,单击所要使用的算法（Guass-Seidel迭代和SOR迭代）；进入界面后，要输入方程的个数（阶数）n，然后输入方程的系数矩阵A和b（ω）。

2.8尚未解决的问题

1、方程的个数输入有限制；

2、迭代的次数较少；

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3、精确度的要求有限；

4、对方程有一定的限制。

3接口设计

3.1用户接口

用户主要是通过软件来完成用GAUSS——SEDELL与SOR法进行方程求解的过程，方程的矩阵需要用户自行输入，然后提交给软件去处理，然后软件将处理结果返回给用户，用户可根据处理结果进行解的验证。并对其的满意结果进行选择。

3.2外部接口

本软件系统的运行需要一个控件（FlexCell）的支持，软件与控件的链接是一个整体，其他的硬件不做任何的要求，只要支持该控件就可以运行本软件，无需安装任何其它的软件和插件，即可使软件正常的运行。

3.3内部接口

本系统之内的各个系统元素之间的接口是相互联系的，它们之间的关系是可以相互转化的。对于Guass-Seidel迭代和SOR迭代它们构成了一个有机的结合。

4运行设计

4.1运行模块组合

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根据使用人员对方程解的不同要求对软件进行不同的迭代运算，软件根据使用人员对解的不同要求给出结果。

4.2运行控制

使用者进入软件之后，选择所要使用的方法，之后进入相应的方法界面，需要用户输入方程的秩（个数）n，然后进入主界面，输入方程的系数矩阵A和b（ω）并添入所需精度,点击确定进行求解。之后选择是否要验证所求解或换成另一种方法。

4.3运行时间

每种运行模块组合将占用各种资源的时间是不定的，我们要求的是要在最短的时间内，给出用户一个答案，计算所用的时间和迭代的次数有关，最少要0.5秒，最大不能超过5秒。5系统数据结构设计

5.1逻辑结构设计要点

给出本系统内所使用的每个数据结构的名称、标识符以及它们之中每个数据项、记录、文卷和系的标识、定义、长度及它们之间的层次的或表格的相互关系。

5.2物理结构设计要点

软件可以在任何的电脑上运行，只需在运行时按要求就可以实现。

6系统出错处理设计

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6.1出错信息

当出现主界面选择所要的迭代方法后，如果无法进入，则说明没有下载或安装完全，少了一个控件或其它的模块，需要重新安装；

进入界面填写方程秩时，如果输入的之过大或输入的不是数字，则会弹出请输入正确的参数对话框，提示你重新输入；

进入迭代主界面后，需要输入系数矩阵A和b，当输入错误是会弹出对话框，提示出错，或者计算结果全部为0；如果是在SOR迭代法中，ω的错误也会得到相应的提示。

6.2补救措施

故障出现后我们采用采取的变通措施，包括：

a. 后备技术，当原始系统数据万一丢失时启用的副本的建立和启动的技术；

b. 恢复及再启动技术说明将使用的恢复再启动技术，使软件从故障点恢复执行或使软件从头开始重新运行的方法。

6.3系统维护设计

为了系统维护的方便而在程序内部设计中作出的安排，包括在程序中专门安排用于系统的检查与维护的检测点和专用模块。在系统的设计中我们插入了相应的修改模块，以便再出现问题是及时的修改和完善，并且也便于升级。

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7 阶段小结

通过对系统的概要设计，我们已经完全为GAUSS——SEDELL与SOR迭代程序打起了一个大致的框架，建立了一个基本的模型，并且对各个模块之间的关系及接口和各个功能之间的相互联系进行了分析，为后面的详细设计和编码打下了基础，同时，我们的基本流程和要求已经基本建立完成，下面我们将具体分析各个功能模块的具体实现并开始编码工作，相信我们的工作很快就会很完美的完成。

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