На современном этапе имеется очень много самых разных программ. Но далеко не всеми пользуются абсолютно все. И в данном обзоре следует разобраться, что представляет собой прикладное программное обеспечение.

Комплекс программ разной специализации

Прикладное ПО необходимо для создания, выполнения определенных задач. Оно функционирует под управлением со стороны операционных систем. В него входят самые разные пакеты программ. Под ними следует понимать комплекс средств, которые способны выполнять разные задачи определенного класса.

Каким может быть программное обеспечение?

На современном этапе прикладное ПО можно условно разделить на:

1. Программные средства общего назначения.
2. Методо-ориентированное обеспечение.
3. Программы, ориентированные на решение определенных проблем.
4. ПО, способствующие организации функционирования глобальных сетей.
5. Средства, необходимые для администрирования вычислительных процессов.

Что следует понимать под программами общего назначения?

В данном обзоре более подробно будет рассмотрено прикладное ПО общего назначения. К этой категории программных средств можно отнести следующие пакеты:

1. Текстовые с графическими редакторы, системы издательского характера.
2. Электронные таблицы.
3. Системы, позволяющие управлять базами данных.
4. Case-технологии.
5. Оболочки разнообразных экспертных систем.
6. Оболочки для системы искусственного интеллекта.

Следует более подробно рассмотреть каждый из вышеперечисленных пакетов, которые входят в прикладное ПО.

Графические и текстовые редакторы

Под редакторами следует понимать продукты, основной задачей которых является формирование и изменение текстов, документов, изображения и иных данных. По своим возможностям подобного делятся на текстовые и графические редакторы, а также на издательские системы.

Что следует понимать под текстовыми редакторами? Данное прикладное ПО - это пакеты, позволяющиеся обрабатывать соответствующую информацию. С помощью них можно выполнять такие действия, как запись в файл, вставка, удаление, копирование, замена, выравнивание, разбиение на страницы и т. п. Также можно производить поиск слова или фразы, печатать текст. На современном этапе наибольшей популярностью пользуются такие программы, как Word, Word Perfect, Lexicon.

Что под собой подразумевают графические редакторы? Данное прикладное ПО - это системы, которые необходимы для создания и обработки соответствующих документов (изображений, диаграмм, чертежей, схем). Наибольшей популярностью пользуются такие программы, как Adobe Photoshop, CorelDrow, Adobe Illustrator.

Что следует понимать под издательскими системами?

В издательских системах объединяются возможности, характерные для текстовых и графических редакторов. Подобные пакеты характеризуются наличием большого количества возможностей относительно формирования полос с разным материалом. Данную информацию впоследствии можно вывести на печать. Издательские системы ориентированы на применение в соответствующем деле. Они известны как системы верстки. Наиболее популярными программами являются Adobe PageMaker, Ventura Publisher.

Электронные таблицы

Такое прикладное обеспечение, как электронные таблицы, представляет собой программу, которая призвана обрабатывать числовую информацию, поступающую в виде сетки. Данные могут быть разных типов. Хранятся они в ячейках. Используя формулы, можно задать зависимости значений одних клеточек от других. Среди наиболее популярных пакетов следует выделить Excel.

Что собой представляют СУБД?

Прикладное программное обеспечение используется и при работе с Под ними следует понимать некоторую совокупность данных, которые организованы специальным образом. Хранится эта информация на диске. Управление базами подразумевает ввод, удаление, извлечение, редактирование данных. Операций может быть очень много.

В зависимости от того, как организована база, она может быть иерархической, распределенной и реляционной. Наибольшей популярностью на современном этапе пользуются такие системы, как MySQL, Access, Oracle.

Комплекс разных программ

Под интегрированными пакетами следует понимать комплекс программ, которые отличаются друг от друга в функциональном плане. Такие средства дополняют друг друга. Они взаимодействуют за счет обмена данных, обладают единым интерфейсом, реализованы на одной операционной вычислительной платформе. Обычно такие пакеты включают в себя редакторы, электронные таблицы, системы управления базами, другие программные средства и коммуникационный модуль.

На современном этапе интеграция обладает объектно-связанным характером. Его особенность заключается в том, что использоваться общие ресурсы могут сразу несколькими утилитами. Среди наиболее популярных интегрированных пакетов следует выделить Microsoft Office.

Сложные системы

Case-технологии - это прикладное ПО общего назначения, которое используется во время формирования информационного характера. Для этого требуется коллективная реализация проекта. Соответственно, в нем могут принимать участие разные специалисты. Например, системные аналитики, программисты и проектировщики. Во время использования технологий данного типа каждый отдельный специалист должен решить определенные задачи своего уровня. Отвлекаться на другие детали они не обязаны.

Системы для формирования экспертных решений

Под экспертными ситемами следует понимать пакеты, призванные обрабатывать информацию из узкоспециализированной области. С помощью них пользователи могут подготовить решения, соответствующие уровню профессиональных экспертов. Подобного рода системы применяются для прогнозирования определенных ситуаций. С помощью них можно выполнять диагностику состояния объекта. Они позволяют производить целевое планирование и управление процессом функционирования.

Возникновение систем связано с компьютеризацией процессов решения задач, характеризующихся типом «Что, если…». Подобное обеспечение основано на логике, а также на опыте отдельных специалистов. Какие средства входят в подобное прикладное ПО? Например, программа Expert-Ease. Она используется в экономике.

Заключение

В данном обзоре было рассмотрено прикладное ПО: примеры его использования на современном этапе, каким оно может быть, что оно под собой подразумевает. Следует сразу отметить, что программ общего назначения может быть очень много. И с каждым днем их становится все больше. Необходимы они для того, чтобы упростить нашу деятельность. Без подобных программ уже нельзя представить свою жизнь. Каждый хоть раз, но использовал их для решения повседневных задач.

ППО, классифицируя по назначению, можно разделить на прикладные программы общего назначения и прикладные программы специального назначения. Классификация весьма условна потому, что некоторые типы программ (например, программы, обрабатывающие тексты) имеют своих представителей и в классе общего назначения (редакторы и процессоры) и в классе профессиональных программ (издательские системы).

Прикладное программное обеспечение общего назначения

Прикладное программное обеспечение общего назначения используется для решения наиболее общих задач информационного характера в любой сфере человеческой деятельности. Оно объединяет в себе широко используемые программы большинством пользователей персональных компьютеров, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, графические системы, игры, развлечения.

Программы, обрабатывающие тексты. К ним относятся текстовые редакторы, текстовые процессоры. Граница между ними весьма условна. Текстовые редакторы (NotePad -- разработка Microsoft), как будет показано ниже, способны выполнять основные функции редактирования: набор, внесение исправлений, сохранение, работа с фрагментами. Текстовые процессоры (Word -- разработка Microsoft), кроме того, имеют возможности разнообразного оформления, а некоторые позволяют создавать документы, предназначенные для просмотра не в бумажном виде, а на компьютере (электронные документы). На уровне специального ППО, программы, обрабатывающие тексты, представлены специализированными текстовыми редакторами (MultiEdit -- разработка American Cybernetic, TgX) и издательскими системами, которые автоматизируют процесс верстки полиграфических изданий. Издательские системы отличаются расширенными средствами управления взаимодействия текста с параметрами страницы и графическими объектами, но имеют более слабые возможности по автоматизации ввода и редактирования текста. Их целесообразно применять к документам, которые предварительно обработаны в текстовых процессорах и графических редакторах.

Электронные таблицы. Основное назначение электронных таблиц -- обработка различных типов данных, представляющихся в табличной форме, например, планово-финансовые, бухгалтерские документы, небольшие инженерные расчеты (Excel -- разработка Microsoft, Lotus 1-2-3 -- разработка Lotus). Основное преимущество электронных таблиц, в сравнении с текстовыми процессорами (где тоже могут вестись таблицы, производиться небольшие вычисления и сортировка), в том, что содержание одних ячеек может меняться автоматически в соответствии с изменением содержания других. Иными словами, ячейки могут быть функционально зависимы. Кроме того, табличные процессоры имеют возможности ведения небольших баз данных и визуализации данных в виде различных таблиц, диаграмм и графиков, т.е. средства ведения таблиц, средства табличных расчетов подкрепляются возможностями создания наглядных отчетов. Они находят широкое применение в бухгалтерском учете, анализе финансовых и торговых рынков, средствах обработки результатов научных и экономических экспериментов, т.е. в автоматизации регулярно повторяемых вычислений больших объемов числовых и текстовых данных, представляющих табличные структуры.

Системы управления базами данных (СУБД). Программы этого класса (Access разработка Microsoft) позволяют работать с большими объемами структурированных данных -- базами данных (как правило, это табличные структуры). В функции СУБД входит: описание данных, доступ к данным, поиск, отбор данных по определенным критериям. Большинство современных СУБД позволяют создавать небольшие программы обработки данных на встроенных языках, имеют оформительские возможности, позволяющие на основе собранных и обработанных данных создать отчет. Множество СУБД, также как и текстовые процессоры, имеют своих представителей и в ППО общего и в ППО специального назначения. На уровне ППО общего назначения -- это настольные СУБД, на уровне специальном -- это большие СУБД, составляющие основу информационных систем и позволяющие работать в компьютерных сетях.

Графические системы. Это программы, предназначенные для работы с графическими изображениями. К ним относятся редакторы растровой и векторной графики, программы обработки трехмерной графики (ЗD-редакторы). Растровые редакторы для представления изображений используют растры (см. главу 1), т.е. совокупности точек, имеющих свой цвет и яркость. В них удобно обрабатывать фотографии и объекты, имеющие мягкие цветовые переходы. Основа векторного представления -- линия (ее уравнение). Векторные редакторы удобны для работы с чертежами и рисованными картинками. Редакторы трехмерной графики используются для создания пространственных графических композиций, позволяют проследить взаимодействия трехмерных объектов между собой и трехмерных объектов с источником света.

Интегрированные программные средства. Отдельные программы, являясь мощным средством решения круга прикладных задач, не могут в полной мере удовлетворить пользователя. Например, выборку данных, предоставленную СУБД, бывает удобно обработать с помощью электронных таблиц, результаты, оформленные в виде наглядных таблиц, поместить в отчет, представляющий собой текстовый документ, который был составлен в текстовом процессоре. Для совместной работы нескольких программ требуется и унификация форматов обрабатываемых файлов. Такие программные пакеты называются интегрированными программными средствами. Наиболее распространенный продукт этого класса -- пакет MS Office (разработка Microsoft), который кроме текстового процессора MS Word, табличного процессора MS Excel и СУБД MS Access интегрирует в себе такие офисные программные средства, как система разработки презентаций MS Power Point, электронный организатор MS Outlook и др.

Программные средства для решения прикладных математических

(статистических) задач позволяют производить математические расчеты: решение уравнений и систем уравнений и т.д., некоторые пакеты позволяют производить аналитические (символьные) вычисления: дифференцирование, интегрирование и т.д.

Переводчики. Игры. Развлечения. Это класс популярных программ, не требующий больших комментариев. Переводчики обычно работают резидентно, т.е. в любом тексте на иностранном языке можно выделить переводимый фрагмент и после нажатия определенной комбинации клавиш предъявляется окно с переводом или возможные варианты перевода слова.

Игры очень распространены, их создано огромное количество. Среди них можно выделить следующие типовые сценарии: игры на опережение (на мастерство), азартные игры, логические игры, обучающие игры. Развлечения -- прикладные программы, позволяющие осуществлять просмотр слайдов, прослушивание звуковых файлов, видеофайлов.

Прикладное программное обеспечение специального назначения

Решает более узкие задачи, а также задачи профессионального характера в различных предметных областях.

Информационные системы (ИС), предоставляющие широкие возможности в:

· управлении предприятием -- это склад, документооборот офиса;

· бухгалтерском учете -- это системы, имеющие функции текстовых, табличных редакторов и СУБД. Предназначены для автоматизации подготовки начальных бухгалтерских документов предприятия и их учета, регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, приемлемой для налоговых органов, внебюджетных фондов и органов статистического учета;

· анализе экономической и финансовой деятельности; их используют в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовых, торговых рынках и рынках сырья, выполнять анализ текущих событий, готовить отчеты.

Экспертные системы представляют собой дальнейшее развитие систем управления базами данных. Они предназначены для анализа данных, хранящихся в базах знаний. В отличие от СУБД, позволяющих производить операции манипуляции данными, экспертные системы производят логический анализ данных, имеют функции самообучения.

Системы автоматизированного проектирования -- предназначены для автоматизации процессов конструирования, применяются в машиностроении, строительстве, архитектуре. Они позволяют создавать чертежную документацию, адаптированную в конкретной предметной области, а также имеют справочники, средства проведения расчетов.

Профессиональные программные продукты в настоящее время получили широчайшее развитие. Это бухгалтерские системы, автоматизированные системы управления, автоматизированные системы научных исследований и многие другие.

программа электронная таблица текст

Прикладное программное обеспечение является процессом и конечным результатом создания программ, предназначенных для выполнения определенных задач (приложений), отвечающих интересам пользователя. По функциональному назначению его можно классифицировать в зависимости от поставленной задачи.

Классификация программного обеспечения ПК

Любая информационная система (ИС) находится под управлением базового программного обеспечения (например, операционной системы). Прикладное программное обеспечение функционирует в этой среде и состоит из:

Рабочих программ пользователя ИС.

ППП можно рассматривать как дальнейшее усовершенствование операционной системы для выполнения определенных прикладных задач конкретного направления. В комплекс ППП входят такие задачи, которые направлены на реализацию целей пользователя. Каждое прикладное программное обеспечение обладает рядом методов обработки данных, формами их представления, полнотой диагностики, что позволяет пользователю выбрать вариант, подходящий для конкретных целей.

Пакетом прикладных программ называют комплекс программ, которые предназначены для решения целевых задач (бизнес-приложение, функциональная подсистема).

Прикладное программное обеспечение бывает следующих типов:

Универсальное (общего назначения);

Методо-ориентированное;

Проблемно-ориентированное;

ПО для администрирования вычислительных процессов организации.

Универсальные прикладные программы - это программные продукты общего назначения, автоматизирующие разработку и эксплуатацию пользовательских функциональных задач и в целом информационных систем.

Редакторов текстовых (текстовых процессоров) и графических;

Электронных таблиц;

Интегрированных пакетов;

Case-технологий;

Оболочек экспертных систем и искусственного интеллекта.

Прикладное программное обеспечение, предназначенное для автоматизации работ по созданию и изменению документов и текстов, иллюстраций и графических данных, называется редактором. Редакторы упрощают работы, связанные с документооборотом в фирме. По своим функциональным возможностям они могут быть текстовыми, графическими и издательскими системами.

Предназначение текстовых редакторов - обработка текстовой информации, т.е:

Запись в файл текста;

Удаление, вставка, замена символов, фрагментов текста, строк;

Проверка орфографии;

Поддержка в тексте различных шрифтов;

Выравнивание текста:

Подготовка оглавлений, разбивка текста на страницы;

Замену в тексте слов и выражений и поиск по контексту;

Включение в текст простых иллюстраций;

Распечатка текста.

К наиболее распространенным текстовым редакторам относятся Microsoft Word, WordPerfect, ChiWriter и другие.

Предназначение графических редакторов - обработка графических документов, в частности, диаграмм, иллюстраций, чертежей, таблиц. Редактор позволяет управлять и фигур, перемещением фигур и букв, созданием любых изображений. Известные графические редакторы - это PC Paintbnish, BoiengGraf, Corel DRAW, AdobePhotoshop.

Прикладное программное обеспечение, предназначенное для обработки таблиц, называется электронными таблицами. Информация в таблицах хранится в ячейках, которые являются пересечением столбцов и строк. Ячейка может содержать число, символ и формулу, которая определяет зависимость значений одних ячеек в зависимости от содержимого других. Самые популярные электронные таблицы - Microsoft Excel, Lotus1-2-3, Ouattro Pro и другие.

В организации подразумевает использование систем управления базами данных, которые включают в себя непосредственно базу данных и управление информацией, хранящейся в ней.

Наиболее распространены Microsoft Access, MicrosoftFoxPro, а также более защищенные и сложные СУБД - Oracle, Ingres, Sybase и др.

Прикладное программное обеспечение (ППО) составляют программы конечного пользователя. Это самый обширный класс программного обеспечения . В настоящее время в большинстве сфер человеческой деятельности разработаны и применяются прикладные программные продукты. Везде, где требуется выполнить большие математические расчеты или производится обработка больших объемов разнообразных данных, или требуется быстрый анализ ситуации с принятием управляющего решения, - компьютеры под управлением прикладного программного обеспечения с успехом заменяют человека.

Классификация прикладного программного обеспечения

Прикладное программное обеспечение можно разделить на три большие группы (рисунок 3.4). Такая классификация весьма условна, потому что некоторые типы программ (например, программы обработки текста) имеют своих представителей и в классе общего назначения (редакторы и процессоры) и в классе профессиональных программ (издательские системы).

Рисунок 3.4 - Классификация прикладного программного обеспечения

Программные средства общего назначения

Прикладное программное обеспечение общего назначения используется для решения наиболее общих задач информационного характера в любой сфере человеческой деятельности. Оно объединяет в себе широко используемые программы большинством пользователей персональных компьютеров, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, базы данных , графические системы , игры, развлечения.

К программам обработки текста относятся текстовые редакторы, текстовые процессоры . Граница между ними весьма условна. Текстовые редакторы, например NotePad - разработка Microsoft, способны выполнять основные функции редактирования: набор, внесение исправлений, сохранение, работа с фрагментами. Текстовые процессоры, например Word - разработка Microsoft, кроме того, имеют возможности разнообразного оформления, а некоторые позволяют создавать документы, предназначенные для просмотра не в бумажном виде, а на компьютере (электронные документы).

Издательские системы автоматизируют процесс верстки полиграфических изданий. Они отличаются расширенными средствами управления взаимодействия текста с параметрами страницы и графическими объектами, но имеют более слабые возможности по автоматизации ввода и редактирования текста. Их целесообразно применять к документам, которые предварительно обработаны в текстовых процессорах и графических редакторах. Наиболее известными из издательских пакетов являются: Adobe PageMaker, QuarkXPress, Microsoft Publisher, Corel Ventura.

Электронные таблицы . Основное назначение электронных таблиц - обработка различных типов данных табличной формы, например, планово-финансовые, бухгалтерские документы, небольшие инженерные расчеты (Excel — разработка Microsoft, Lotus 1-2-3 — разработка Lotus). Основное преимущество электронных таблиц, в сравнении с текстовыми процессорами (где тоже могут вестись таблицы, производиться небольшие вычисления и сортировка), в том, что содержание одних ячеек может меняться автоматически в соответствии с изменением содержания других.

Иными словами, ячейки могут быть функционально зависимы. Кроме того, табличные процессоры имеют возможности ведения небольших баз данных и визуализации данных в виде различных таблиц, диаграмм и графиков, т.е. средства ведения таблиц, средства табличных расчетов подкрепляются возможностями создания наглядных отчетов. Они находят широкое применение в бухгалтерском учете, анализе финансовых и торговых рынков, средствах обработки результатов научных и экономических экспериментов, т.е. в автоматизации регулярно повторяемых вычислений больших объемов числовых и текстовых данных, представляющих табличные структуры.

Системы управления базами данных (СУБД). Программы этого класса (например, Access - разработка Microsoft) позволяют работать с большими объемами структурированных данных - базами данных (как правило, это табличные структуры). СУБД предназначены для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных. Многие, существующие в различных сферах человеческой деятельности, информационно-справочные программные комплексы реализованы с использованием инструментальных средств СУБД.

С базами данных (БД) обычно работают две категории исполнителей: проектировщики (разрабатывают структуру для хранения информации) и пользователи (наполняют БД). Структура простейшей БД аналогична структуре обычной таблицы. Каждая запись соответствует строке, каждое поле - столбцу. Свойства данных в полях (столбцах) могут различаться в зависимости от их типа. Таким образом, поля в базе данных определяют не только общий вид таблицы, но и групповые свойства данных.

Это обусловливает специфические особенности при работе с программными средствами данного класса. Кроме того, работа с файлами создаваемыми СУБД, несколько отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. В частности ряд операций по преобразованию файлов осуществляется в обход требований операционной системы для обеспечения целостности данных. В случае, когда БД содержит несколько таблиц, между таблицами устанавливаются специальные связи, называемые реляционными отношениями . Наиболее распространенными пакетами СУБД для ПК являются MS Access, Oracle, Paradox, dBase.

Большинство современных СУБД позволяют создавать небольшие программы обработки данных на встроенных языках, имеют оформительские возможности, позволяющие на основе собранных и обработанных данных создать отчет. Множество СУБД, также как и текстовые процессоры, имеют своих представителей и в ППО общего и в ППО специального назначения. На уровне ППО общего назначения - это настольные СУБД, на уровне специальном - это большие СУБД, составляющие основу информационных систем и позволяющие работать в компьютерных сетях.

Графические системы . Это программы, предназначенные для работы с графическими изображениями. К ним относятся редакторы растровой и векторной графики, программы обработки трехмерной графики (ЗD-редакторы).

Растровые редакторы для представления изображений используют растры, т.е. совокупности точек, имеющих свой цвет и яркость. В них удобно обрабатывать фотографии и объекты, имеющие мягкие цветовые переходы. К сожалению, масштабирование таких картинок в любую сторону обычно ухудшает качество. При уменьшении количества точек теряются мелкие детали и деформируются надписи.

Добавление пикселей приводит к ухудшению резкости и яркости изображения, так как новым точкам приходится давать оттенки, средние между двумя и более граничащими цветами. Признанный лидер среди программ данного класса - Adobe Photoshop . Стандартным средством обработки растровых изображений в Windows является графический редактор Paint. В настоящее время распространены следующие форматы растровой графики.bmp, .pcx, .gif, .tif, jpg, .png и др. В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимаемых браузерами без установки дополнительных модулей - gif, jpg, png.

Векторные редакторы удобны для работы с чертежами и рисованными картинками. Своего рода стандартном в этом классе являются пакеты Corel Draw и Adobe Illustrator .

В векторной графике изображения описываются с помощью кривых линий, называемых векторами (каждая кривая аппроксимируется многочленом третьего порядка, т.е. массивом коэффициентов - многомерным вектором), а также параметров, описывающих их цвета и расположение. Например, изображение какой-либо фигуры на экране описывается точками, через которые проходит линия контура фигуры. Цвет фигуры задается цветом контура и цветом области внутри этого контура.

При редактировании элементов векторной графики можно изменять параметры линий, описывающих форму графических объектов, можно переносить их, менять размер, форму (это делается математическими преобразованиями), цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества. Очевидно, описание простых векторных графических объектов занимает значительно меньше места, чем растровых.

Еще одно преимущество - качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. Но векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением.

Редакторы трехмерной графики используются для создания пространственных графических композиций, позволяют проследить взаимодействия трехмерных объектов между собой и трехмерных объектов с источником света. Как правило, в таких редакторах сочетается векторный и растровый способы формирования изображений. Пакеты трехмерной графики отличаются богатыми возможностями моделирования, позволяют гибко управлять взаимодействием свойств поверхности объектов со свойствами источников освещения, включают большое число кинематографических возможностей, однако, часто, довольно требовательны к аппаратуре. Среди пакетов этого класса наиболее известны: 3D Studio Max, Maya, Softimage 3D .

Техническим развитием графических редакторов являются специальные системы машинной графики , предназначенные для автоматизации проектно-конструкторских работ в машиностроении, промышленной электронике, строительстве и т.д. Подобные пакеты включают разнообразные чертежные инструменты, и средства трехмерного моделирования, облегчающие проектирование, готовые библиотеки стандартных элементов чертежей и (или) схем, предоставляют развитые средства управления изображением. Также они часто включают в свой состав встроенные макроязыки или языки программирования, средства экспорта-импорта файлов различных форматов. Стандартом среди зарубежных программ является пакет AutoCAD фирмы Autodesk. Примеры отечественных пакетов:, CADMECH, T-Flex CAD, SprutCAD, APM Graph, bCAD, АДЕМ, КОМПАС-ГРАФИК .

Интегрированные программные средства . Отдельные программы, являясь мощным средством решения круга прикладных задач, не могут в полной мере удовлетворить пользователя. Например, выборку данных, предоставленную СУБД, бывает удобно обработать с помощью электронных таблиц, результаты, оформленные в виде наглядных таблиц, поместить в отчет, представляющий собой текстовый документ, который был составлен в текстовом процессоре.

Для совместной работы нескольких программ требуется и унификация форматов обрабатываемых файлов. Такие программные пакеты называются интегрированными программными средствами. Наиболее распространенный продукт этого класса - пакет MS Office (разработка Microsoft), который кроме текстового процессора MS Word, табличного процессора MS Excel и СУБД MS Access интегрирует в себе такие офисные программные средства, как система разработки презентаций MS Power Point, электронный организатор MS Outlook и др.

Объединение функций различных прикладных программ в единую систему приводит к созданию интегрированных пакетов программ, а далее к созданию автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Программные средства для решения прикладных математических задач - ППП ориентированные на решение математических задач. При этом под математическойпонимается любая задача, алгоритм решения которой может быть описан в терминах того или иного раздела математики. Большинство современных систем компьютерной математики сочетают в себе возможности проведения расчетов и подготовки форматированных научно-технических документов. Наиболее популярными пакетами данного класса являются: MathCAD, Maple, Matlab, Mathematica, Statistica.

Специализированные системы математического моделирования - ППП, ориентированные на решение научно-прикладных задач в различных областях инженерных знаний (задачи механики жидкости и газа, расчеты на прочность, температурный, вибрационный анализ, моделирование магнитных полей и др.). Сюда можно отнести ряд пакетов, разрабатываемых фирмами ANSYS, Inc., MSC, SAMTECH и др.

Прикладное программное обеспечение специального назначения

Разработчики создают специальные программные системы целевого назначения для специалистов в некоторой предметной области. Такие программы называют авторскими инструментальными системами.

Экспертные системы - это программы, которые ведут себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной области. Они предназначены для анализа данных, хранящихся в базах знаний. В отличие от СУБД, позволяющих производить операции манипуляции данными, экспертные системы производят логический анализ данных, имеют функции самообучения.

Экспертные системы решают задачи с неопределенностью и неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний. Кроме того, эти системы должны уметь объяснять свое поведение и свое решение. Принципиальным отличием экспертных систем от других программ является их адаптивность, т.е. изменчивость в процессе самообучения.

В экспертных системах принято выделять три основных модуля:

Модуль базы знаний;

Модуль логического вывода;

Интерфейс с пользователем.

Экспертные системы, являющиеся основой искусственного интеллекта, получили широкое распространение в науке (классификация животных и растений по видам, химический анализ), в медицине (постановка диагноза, анализ электрокардиограмм, определение методов лечения), в технике (поиск неисправностей в технических устройствах, слежение за полетом космических кораблей и спутников), в политологии и социологии, юриспруденции, лингвистике и т.д.

В последнее время широкую популярность получили программы обработки гипертекстовой информации. Гипертекст - это форма организации текстового материала не в линейной последовательности, а в форме указаний возможных переходов (ссылок), связей между отдельными его фрагментами. В обычном тексте используется обычный линейный принцип размещения информации, и доступ к нему осуществляется последовательно. В гипертекстовых системах информация напоминает текст энциклопедии, и доступ к любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке. Организация информации в гипертекстовой форме используется при создании справочных пособий, словарей, контекстной помощи (Help) в прикладных программах.

Расширение концепции гипертекста на графическую и звуковую информацию приводит к понятию гипермедиа. Идеи гипермедиа получили распространение в сетевых технологиях, в частности в Интернет-технологиях. Технология WWW (World Wide Web) позволила структурировать громадные мировые информационные ресурсы посредством гипертекстовых ссылок. Появились программные средства, позволяющие создавать подобные Web-странички. Стали развиваться механизмы поиска нужной информации в лабиринте информационных потоков.

Мультимедиа (multimedia) - это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Мультимедийные игровые и обучающие системы начинают вытеснять традиционные «бумажные библиотеки». Сегодня в библиотеках CD-ROM можно «гулять» по музеям.

Важным типом ППП являются оболочки информационных систем - среда разработчика и администратора, предназначенная для разработки и сопровождения автоматизированных информационных систем (АИС). АИС - это комплекс автоматизированных информационных технологий, предназначенный для информационного облуживания - организованного непрерывного технологического процесса подготовки и выдачи потребителям научной, управленческой и др. информации, используемой для принятия решений в соответствии с нуждами для поддержания эффективной деятельности.

Информационные системы предоставляют широкие возможности:

В управлении предприятием, например, склад, документооборот офиса (1С: Предприятие);

В бухгалтерском учете, например, системы, имеющие функции текстовых, табличных редакторов и СУБД. Предназначены для автоматизации подготовки начальных бухгалтерских документов предприятия и их учета, регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, приемлемой для налоговых органов, внебюджетных фондов и органов статистического учета (1С : бухгалтерия);

В анализе экономической и финансовой деятельности; их используют в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовых, торговых рынках и рынках сырья, выполнять анализ текущих событий, готовить отчеты.

Проектирование информационных систем представляет собой сложную, трудоемкую и длительную работу, требующую высокой квалификации участвующих в ней специалистов.

Тенденции развития современных информационных технологий определяют постоянное возрастание сложности ПО информационных систем, что вызвало потребность в программно-технологических средствах специального класса - CASE-средствах, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС. Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) имеет весьма широкое толкование. Первоначально значение термина CASE ограничивалось вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения, а в настоящее время оно приобрело новый смысл и охватывает процесс разработки сложных ИС в целом.

CASE-технология представляет собой совокупность методов проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методах структурного или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Были созданы такие CASE-системы как:

Ориентированные на этапы жизненного цикла ПО, Design/IDEF (Meta Sotfware), BPWin (LopicWorks);

Функционально полные, т.е. используемые на всех этапах жизненного цикла Designer (Oracle) Developer/2000 (Oracle);

Независимые от СУБД ODBC Sdesigner (SPD), ERWin (Logic- Works), Silverrun (Silverrun Technologies).

Прикладные программы профессионального уровня

Каждая прикладная программа этой группы ориентируется на достаточно узкую предметную область, но проникает в нее максимально глубоко. Так функционируют АСНИ - автоматизированные системы научных исследований, каждая из которых «привязана» к определенной области науки, САПР системы автоматизированного проектирования, каждая из которых также работает в узкой области, АСУ - ? автоматизированные системы управления.

Системы автоматизированного проектирования предназначены для выполнения проектных работ с применением математических методов и компьютерной техники. Системы САПР широко используются в архитектуре, электронике, энергетике, механике и др. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д. Кроме того, в САПР накапливается информация, поступающая из библиотек стандартов (данные о типовых элементах конструкций, их размерах, стоимости и др.). В процессе проектирования разработчик вызывает определенные программы и выполняет их. Из САПР информация выдается в виде готовых комплектов законченной технической и проектной документации.

Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены для автоматизации научных экспериментов, а также для осуществления моделирования исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднено или невозможно. В настоящее время научные исследования во многих областях знаний проводят большие коллективы ученых, инженеров и конструкторов с помощью весьма сложного и дорогого оборудования.

Большие затраты ресурсов для проведения исследований обусловили необходимость повышения эффективности всей работы. Эффективность научных исследований в значительной степени связана с уровнем использования компьютерной техники.

Компьютеры в АСНИ используются в информационно-поисковых и экспертных системах, а также решают следующие задачи:

Управление экспериментом;

Подготовка отчетов и документации;

Поддержание базы экспериментальных данных и др.

В результате применения АСНИ возникают следующие положительные моменты:

В несколько раз сокращается время проведения исследования;

Увеличивается точность и достоверность результатов;

Усиливается контроль за ходом эксперимента;

Сокращается количество участников эксперимента;

Повышается качество и информативность эксперимента за счет увеличения числа контролируемых параметров и более тщательной обработки данных;

Результаты экспериментов выводятся оперативно в наиболее удобной форме графической или символьной (например, значения функции многих переменных выводятся средствами машинной графики в виде так называемых «горных массивов»).

На экране одного графического монитора возможно формирование целой системы приборных шкал (вольтметров, амперметров и др.), регистрирующих параметры экспериментального объекта.

Каждая из систем АСНИ и САПР, конечно, имеет свою специфику и отличается поставленными целями и методами их достижения. Однако очень часто между обоими типами систем обнаруживается тесная связь, и их роднит не только то, что они реализуются на базе компьютерной техники. Например, в процессе проектирования может потребоваться выполнение того или иного исследования и, наоборот, в ходе научного исследования может возникнуть потребность и в конструировании нового прибора и в проектировании научного эксперимента.

Такая взаимосвязь приводит к тому, что на самом деле «чистых» АСНИ и САПР не бывает: в каждой из них можно найти общие элементы. С повышением их интеллектуальности они сближаются. В конечном счете и те и другие должны представлять собой экспертную систему, ориентированную на решение задач конкретной области.

Автоматизированные системы управления .

Термин, впервые появившийся в России в 1960-е гг. в связи с применением компьютеров и информационных технологий в управлении экономическими объектами и процессами. Это дало возможность повысить эффективность производства, лучше использовать ресурсы, избавить управленцев от выполнения нетворческих рутинных операций. Предполагалось создать иерархию автоматизированных систем управления, начиная с АСУ технологическими процессами (АСУТП) и АСУ подразделения организации и кончая общегосударственной системой управления, соединенных каналами связи.

В настоящее время в мировой практике для обозначения полнофункциональных интегрированных АСУ, используемых фирмами, применяют названия система управления ресурсами (англ. management resource planning, MRP) и управление ресурсами предприятия (англ. enterprise resource planning, ERP). Такие системы позволяют информационно поддерживать, обеспечивать все направления управленческой деятельности предприятия.

АСУ - это человекомашинные кибернетические системы, в которых умственная деятельность людей сочетается с переработкой информации, расчетами, логическими операциями, проводимыми с использованием вычислительной техники и современных средств хранения, передачи и обработки информации.

В составе АСУ выделяют:

Основную часть, в которую входят информационное, техническое и математическое обеспечение;

Функциональную часть, к которой относятся взаимосвязанные программы, автоматизирующие конкретные функции управления.

АСУ применяются в управлении производством, транспортом, строительством и многими другими экономическими объектами и процессами.

Следует отметить не только условность предложенной выше классификации ППО, но и наличие пересечений. Так, каждую конкретную экспертную систему вполне можно отнести к ППО профессионального уровня; принцип гипертекста реализован в ряде авторских систем и т.д.

1.6.1 Классификация программного обеспечения

1.6.2 Базовое программное обеспечение

1.6.3 Классификация прикладного программного обеспечения

1.6.4 ППП общего назначения

1.6.5 Метод-ориентированные ППП

1.6.6 Проблемно-ориентированные ППП

Литература: 5, c. 93–109; 6, c. 136–162; 8; 10; 18.

1.6.1 Классификация программного обеспечения. Программное обеспечение (ПО) является необходимой составной частью современных систем обработки данных (СОД). Без наличия соответствующих программ невозможно использование вычислительной техники. Бурное развитие современной информационной технологии и расширение сферы ее применения привели к интенсивному развитию ПО. Еще в 1996 г. мировым сообществом на программное обеспечение затрачено свыше 110 млрд долларов. Причем тенденции развития ПО показывают, что динамика затрат имеет устойчивую тенденцию к росту, примерно 20 % в год.

Программное обеспечение информационных систем – совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 2 группы: базовое (системное) программное обеспечение и прикладное программное обеспечение (по В. В. Евдокимову). В. М. Брябрин выделяет 3 группы ПО: 1) операционные системы и сервисные программы, 2) инструментальные языки и системы программирования и, наконец, 3) прикладное ПО.

Базовое (системное) ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Оно служит для автоматизации взаимодействия человека и компьютера, организации типовых процедур обработки данных, контроля и диагностики функционирования технических средств СОД. Базовое ПО очень тесно связано с аппаратными средствами.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом. Прикладное ПО представляет собой совокупность программных продуктов, предназначенных для автоматизации решения функциональных задач информационной системы. Они могут быть разработаны как универсальные средства (текстовые редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных) и как специализированные – реализующие функциональные подсистемы (бизнес-процессы) объектов различной природы (экономические, инженерные, технические и т. п.)

Инструментальные языки и системы программирования могут быть (по мнению Брябрина) выделены в особую категорию ПО, так как с их помощью создаются все другие программы. С помощью инструментальных средств создается и прикладное и базовое ПО, т.е. эта категория программных средств аналогична средствам производства в промышленности. В нашем случае можно предложить вслед за Евдокимовым считать этот вид программного обеспечения подклассом базового ПО.

1.6.2 Базовое программное обеспечение. Под базовым программным обеспечением информационных систем понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В состав базового (системного) ПО входят:

Операционные системы;

Сервисные программы;

Трансляторы языков программирования; (по Евдокимову)

Программы технического обслуживания.

Классификация базового программного обеспечения приведена ниже.

Рисунок 1.5 – Базовое (системное) программное обеспечение

Операционная система (ОС) – совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с ЭВМ.

ОС обеспечивают управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем. ОС загружает нужную программу в память ЭВМ и следит за ходом ее выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли затруднения. Классифицировать ОС можно по различным признакам: разрядности, виду интерфейса, типу используемых платформ и т. д. Исходя из выполняемых функций, ОС можно разделить на группы:

Однозадачные (однопользовательские);

Многозадачные (многопользовательские);

Сетевые.

Кроме такой приведем еще несколько вариантов классификации по:

Количеству одновременно работающих пользователей: однопользовательские, многопользовательские ;

Числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: однозадачные, многозадачные ;

Количеству поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные;

Разрядности кода ОС: 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные;

Типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно-ориентированные (графические);

Типу доступа пользователя к ЭВМ: с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени;

Типу использования ресурсов: сетевые, локальные .

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей. Классическим представителем таких операционных систем является MS-DOS (разработанная фирмой Microsoft), PC-DOS (вариант фирмы IBM), а также популярная в начале 80-х СР-М.

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование ЭВМ в мультипрограммном режиме разделения времени (в памяти ЭВМ находится несколько программ-задач, а процессор распределяет ресурсы компьютера между этими задачами). Типичными представителями подобного класса ОС являются: UNIX, OS/2 фирмы IBM, Microsoft Windows 95/98/ME/NT/2000/XP, а также ставший популярным в ряде стран «свободно распространяемый» Linux со множеством его вариаций.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. Типичными представителями сетевых ОС являются: Novell NetWare, Microsoft Windows NT/2000, UNIX, Linux, Solaris фирмы Sun.

Сервисное программное обеспечение – это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем.

Оболочки являются как бы надстройками над операционной системой или группой утилит, облегчая пользователю работу с файловой системой. (Появились они еще в 80-е, когда работа средствами команд ОС могла привести к нервному срыву не очень искушенного пользователя). Примеры: Norton Commander, Volkov, Far, Total(Windows) Commander.

Утилиты предоставляют пользователю дополнительные услуги (не требующие разработки специальных программ) по обслуживанию дисков и файловой системы, работе с средствами мультимедиа.

Программные средства антивируснойзащиты обеспечивают диагностику (обнаружение) и лечение (нейтрализацию) вирусов. Термином «вирус» обозначается программа, способная размножаться, внедряться в другие программы, совершая при этом различные нежелательные действия.

Транслятором языка программирования называется программа, осуществляющая перевод текста программы с языка программирования в (как правило) машинный код.

Комплекс средств, включающий в себя входной язык программирования, транслятор, машинный язык, библиотеки стандартных программ, средства отладки оттранслированных программ и компоновки их в единое целое, называется системой программирования. В системе программирования транслятор переводит программу, написанную на входном языке программирования, на язык машинных команд конкретной ЭВМ. В зависимости от способа перевода с входного языка (языка программирования) трансляторы подразделяются на компиляторы и интерпретаторы .

В компиляции процессы трансляции и выполнения программы разделены во времени. Сначала компилируемая программа преобразуется в набор объектных модулей на машинном языке, которые затем сообщаются (компонуются ) в единую машинную программу, готовую к выполнению и сохраняемую в виде файла на магнитном диске. Эта программа может быть выполнена многократно без повторной трансляции.

Интерпретатор осуществляет пошаговую трансляцию и немедленное выполнение операторов исходной программы: каждый оператор входного языка программирования транслируется в одну или несколько команд машинного языка, которые тут же выполняются без сохранения на диске . Таким образом, при интерпретации программа на машинном языке не сохраняется и поэтому при каждом запуске исходной программы на выполнение ее нужно (пошагово) транслировать заново. Главным достоинством интерпретатора по сравнению с компилятором является простота.

Особое место в системе программирования занимаютассемблеры, представляющие собой комплекс, состоящий из входного языка программирования ассемблера и ассемблер-компилятора. Ассемблер представляет собой мнемоническую (условную) запись машинных команд и позволяет получить высокоэффективные программы на машинном языке. Однако его использование требует высокой квалификации программиста и больших затрат времени на составление и отладку программ.

Наиболее распространенными языками программирования являются: Pascal, Basic, C++ и др. Тенденции – развитие объектно-ориентированных языков четвертого поколения типа Delphi, Visual Basic, C#, которые имеют мощные свойства визуального программирования. Здесь программист избавлен от необходимости заботиться о процедурах отрисовки окон, оформления диалога, меню и т. д.

Под программами технического обслуживания понимается совокупность программно-аппаратных средств для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы компьютера или вычислительной системы в целом.

Они включают в себя:

Средства диагностики и тестового контроля правильности работы ЭВМ и ее отдельных частей, в том числе автоматического поиска ошибок и неисправностей с определенной локализацией их в ЭВМ;

Специальные программы диагностики и контроля вычислительной среды информационной системы в целом, в том числе программно-аппаратный контроль, осуществляющий автоматическую проверку работоспособности системы обработки данных перед началом работы вычислительной системы.

1.6.3 Классификация прикладного программного обеспечения. Прикладное программное обеспечение (рис. 1.6.) предназначено для разработки и выполнения конкретных задач (приложений) пользователя.

Рисунок 1.6. – Прикладное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение работает под управлением базового ПО, в частности операционных систем. В состав прикладного ПО входят:

Пакеты прикладных программ различного назначения;

Рабочие программы пользователя и ИС в целом.

Пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (функциональная подсистема, бизнес-приложение).

Различают следующие типы ППП:

Общего назначения (универсальные);

Методо-ориентированные;

Проблемно-ориентированные;

Глобальных сетей;

Организации (администрирования) вычислительного процесса.

Универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом.

1.6.4 ППП общего назначения. К классу ППП общего назначения относятся:

Редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические;

Электронные таблицы;

Системы управления базами данных (СУБД);

Интегрированные пакеты;

CASE-технологии;

Оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Редакторы

Редактором называется ППП, предназначенный для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстрации. Они предназначены, в основном, для автоматизации документооборота в фирме. Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые, графические и издательские системы.

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют, в основном, следующие функции:

Запись текста в файл;

Вставку, удаление, замену символов, строк, (фрагментов текста;

Проверку орфографии;

Оформление текста различными шрифтами;

Выравнивание текста;

Подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы;

Поиск и замену слов и выражений;

Включение в текст несложных иллюстраций;

Печать текста.

Наибольшее распространение получили текстовые редакторы Microsoft Word, Word Perfect (в настоящее время принадлежит фирме Corel). В недавнем прошлом был популярен отечественный ЛЕКСИКОН, а также ChiWriter, Multi-Edit (American Cybernetics) и др.

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Допускается управление размером фигур и шрифтов, перемещение (фигур и букв, формирование любых изображений. Из наиболее известных графических редакторов можно назвать PC Paintbrush, Boieng Graf, Fanvision и другие (в частности, пакеты Corel DRAW, Adobe Photoshop и Adobe Illustrator).

Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов, обладают развитыми возможностями но форматированию полос с графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки. Из таких систем можно назвать продукты PageMaker фирмы Adobe и Ventura Publisher корпорации Corel.