В первом приближении все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:
системное ПО;
инструментальные программные средства;
прикладное ПО.
Системное ПО направлено на создание операционной среды функционирования других программ, а также обеспечение эффективной работы самого компьютера и сети.
Прикладное ПО — это любая конкретная программа или пакет программ, способствующие решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области.
В качестве примеров прикладных программ можно привести системы автоматизации бухгалтерских расчетов, системы документооборота, системы тестирования знаний и масса других.
Инструментальные программные средства (ИПС) — это программы, которые используются в ходе разработки программных средств различного назначения (прикладных или системных программ).
В качестве примера одного из основных видов инструментальных программ можно назвать системы программированияи трансляторы языков программирования.
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Системное программное обеспечение делится на базовое и сервисное.
Базовое ПО :
· Операционные системы, обеспечивают управление ресурсами компьютера.
· Драйверы –это программы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т.д.
С помощью драйверов возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся.
· Например, драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в ПЗУ компьютера. При включении компьютера ОС считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающих управление работой аппаратных средств компьютера, а также организующих взаимодействие компьютера с пользователем.
Важнейшими характеристиками операционных систем являются:
· наличие графического интерфейса;
· разрядность (внутренней шины данных ЦП, которую способна поддерживать ОС);
· многозадачность (возможность параллельного выполнения нескольких приложений);
· многопроцессорностьилимаштабируемость (возможность параллельной работы нескольких процессоров над выполнением одной и той же задачи);
· возможностьподдержки локальной сети (сетевые ОС);
· возможность поддержки индивидуальной работы нескольких пользователей (многопользовательские ОС).
Популярные и современные версии операционных систем: NetWare , Windows , OS/2 , UNIX, Linux , Solaris являются многозадачными, многопользовательскими, сетевыми, многопроцессорными и обладают графическим интерфейсом. Все они поддерживают 32 (или64)-разрядный интерфейс программ и “защищенный” режим работы.
Сервисное ПО (сервисные программы называют утилитами) либо дополняет соответствующие возможности ОС, либо решаетсамостоятельные важные задачи.
Перечислим некоторые разновидности утилит:
· программы контроля,тестирования и диагностики устройств компьютера;
· программы-упаковщики (архиваторы);
· антивирусные программы;
· программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;
· программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;
· коммуникационные программы,организующие обмен информацией между компьютерами.
Система программирования — это комплекс инструментальных программных средств для разработки новых программ (приложений) на одном из языков программирования.
В состав системы программирования входят:
· средства создания и редактирования исходных текстов программ на одном из ЯП;
· трансляторы с языков программирования высокого уровня на машинный язык;
· редактор связи;
· библиотеки стандартных подпрограмм и функций; библиотеки готовых модулей и классов, например, для создания пользовательского интерфейса (окна, кнопки, и т.д.);
· пакет Borland Delphi — блестящий наследник семейства компиляторов Borland Pascal, предоставляющий качественные и очень удобные средства визуальной разработки. Его исключительно быстрый компилятор позволяет эффективно и быстро решать практически любые задачи прикладного программирования.
· пакет Microsoft Visual Basic — удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств. Содержит инструментарий для создания диаграмм и презентаций. Например, пакет VBA является средством для разработки приложений в среде основных компонентов MS Office (т.е. “встроен” в эти продукты).
· пакеты Borland C++ , Visual C++ , Visual FoxPro и другие.
Представим классификационную схему для программного обеспечения:
Прикладное программное обеспечение
Программные продукты (ПП) общего назначения
Самыми популярными являются программы, предназначенные для работы с текстами – текстовые редакторы и издательские системы.
1. Текстовые редакторыобеспечивают выполнение разнообразных функций, а именно:
· набор текста с использованием различных шрифтов в интерактивном режиме;
· редактирование текста (копирование, перемещение, удаление и т.п.);
· форматирование текста (установка абзацев, списков, выравнивание границ и т.п.);
· создание таблиц, построение диаграмм, ввод формул;
· построение оглавлений и предметных указателей;
· работа с несколькими текстами одновременно посредством многооконного принципа;
· импорт/экспорт текстов из одного формата в другой, в другие прикладные системы;
· и т.д.
Возможности текстовых редакторов различны — от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры (например, Norton Editor, Блокнот, WordPad, Lexicon), до программ для набора, оформления сложных текстов (например, MS Word , TeX (LaTeX) , WordPerfect , Writer (из OpenOffice) ),называемых иногдатекстовыми процессорами.
2. Издательские системы представляют собой комплекс аппаратных и программных средств, предназначенных для компьютерного набора, верстки и изготовления макетов любых изданий.
Полнофункциональные издательские системы — например, Express Publisher, Ventura Publisher (Corel) и PageMaker (Adobe). Последняя одна из самых мощных и популярных у профессионалов издательских систем.
3. Графический редактор — это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических изображений.
Различают три категории программ, предназначенных для создания и обработки графических изображений.
растровые редакторы;
векторные редакторы;
3D редакторы (трехмерная графика).
В растровых редакторах (например, Paint , PhotoShop (Adobe) ,Corel PhotoPaint ) графический изображение представлено в виде комбинации точек (пикселей или растров), которые имеют свой цвет и яркость. Таким образом, когда графическое изображение имеет много цветов и информация про цвет элементов намного важнее, чем информация про их форму, то для работы используются растровые редакторы. Это характерно, например, для фотографических изображений.
В векторных редакторах (например, CorelDraw, Adobe Illustrator, Draw (из OpenOffice)) элементарным графическим объектом является не точка, а линия (например, в виде отрезков и дуг). Каждая линия рассматривается, как математическая кривая ІІІ порядка и представлена формулой. Для линии указывается ее тип(сплошная, пунктирная, штрих-пунктирная), толщинаи цвет. При использовании векторной графики в памяти ЭВМ сохраняется математическое описаниекаждого геометрического объекта (например, отрезка, окружности, прямоугольника и т.п.), из которых формируется изображение
Векторное представление компактнее, чем растровое, данные занимают меньше места, но построение объекта сопровождается пересчетом параметров кривой в координаты экранного изображения, и соответственно, требует более мощных вычислительных систем. Широко применяются в рекламе, оформлении обложек полиграфических изданий.
Расширения имен файлов, содержащих изображение, указывают на то, какой формат в немиспользован, а значит какими графическими программами его можно просмотреть, изменить (отредактировать), распечатать. Файлы: *.bmp , *.pcx , *.gif , *.jpg , *.img , *.png и др. соответствуют форматамрастрового типа, а файлы: *.cdr(CorelDraw), *.dxf(AutoCad), *.wmf(Windows MetaFile), *.pic и др. – векторного типа.
Редакторы трехмерной графики (например, 3D Studio MAX, Cinema 4D) используют для создания объемных композиций. Имеют две особенности: разрешают руководить свойствами поверхности в зависимости от свойств освещения, а также разрешают создавать объемную анимацию.
Помимо редакторов, существуют еще программы для просмотра графических изображений (например, Imaging, ACDSee, MS Picture Manager ).
4. Электронные таблицы предназначены для автоматической обработки большого объема числовой информации и выполнения многократных расчетов при изменении исходных данных.
Табличный процессор — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для обработки электронных таблиц.
Табличные процессоры, прежде всего, предназначены для решения следующих задач:
a) Выполнение вычислений. Многие расчеты выполняются в табличной форме, особенно в области делопроизводства, поэтому табличные процессоры представляют собой удобное средство для проведения бухгалтерских и статистических расчетов. В каждом табличном процессоре имеются сотни встроенных функций и алгоритмов статистической обработки данных.
b) Математическое моделирование. Основное свойство ЭТ– мгновенный пересчет формул при изменении значений входящих в них операндов. Благодаря этому свойству, таблица представляет собой удобный инструмент для организации эксперимента: подбор параметров, прогноз поведения моделируемой системы, анализ зависимостей, планирование. Дополнительные удобства для моделирования даёт возможность графического представления данных. К тому же использование математических формул в ЭТ позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы.
c) Использование электронной таблицы в качестве базы данных (списков). Это поиск информации по заданным условиям (фильтрация), сортировка и консолидация информации, подготовка итоговых отчетов. Кроме того, имеются мощные средства для связи таблиц между собой, создания и редактирования баз данных.
Самые популярные табличные процессоры – MS Excel , Calc (из OpenOffice), Lotus 1-2-3.
5. Системы управления базами данных. Для хранения огромных массивов информационных данных и их нечисловой обработки (поиска, сортировки, выборки по определенным критериям) используют системы управления базами данных(СУБД).
Базой данных называется совокупность структурированных данных об объектах некоторой предметной области.
Системой управления базой данныхназывается комплекс программных и языковых средств, предназначенный для хранения данных и манипулирования ими.
6. Желание объединить функции различных прикладных программ в единую систему и использовать данные этих программ в комплексе привело к созданию интегрированных систем (пакетов), содержащих в качестве элементовтекстовый и графический редактор, электронную таблицу, СУБД, средства поддержки электронной почты, программу создания презентационной графики.
Интегрированные пакеты, как правило, содержат некотороеядро, обеспечивающее возможность тесного взаимодействия между составляющими. Среди таких интегрированных пакетов можно отметить: MS Office , OpenOffice.org , “Мастер”, MS Works , FrameWork .
Результаты, полученные отдельными подпрограммами, могут быть объединены в окончательный документ, содержащий табличный, графический и текстовый материал.
Microsoft Office. В этот мощный пакет вошли такие необходимые программы, как текстовый редактор Word, электронная таблица Excel, программа создания презентаций Power Point, СУБД Access, средство поддержки электронной почты Outlook, редактор для создания Web-страниц FrontPage, графическая программа для создания и редактирования фотографий PhotoDraw, программа для публикаций Publisher.
OpenOffice.org. Этот пакет в последнее время получает всё более широкое распространение. Он состоит из текстового процессора Writer, электронной таблицы Calc, пакета презентационной графики Impress, редактора векторной графики Draw, базы данных Base и редактора формул Math.
7. В последнее время возникло множество программ, которые роднит среда их применения. Эти программы получили название офисных.
Офисные – программы, среда применения которых делопроизводство (электронные организаторы, системы коллективной разработки документов, консультационные юридические системы, системы автоматического перевода с различных языков, средства распознавания образов (для перевода отсканированного графического образа в текст), средства разработки презентаций), управление предприятиями (системы складского и бухгалтерского учета, управления финансами).
Среди таких офисных программ можно отметить:
· в бухгалтерской области – 1С: (Торговля, Бухгалтерия, Предприятие), “Галактика”, “Парус”;
· в банковской деятельности – программные продукты, предлагаемые фирмами «Диасофт» «Инверсия» и др.;
· информационно-справочные системы – Консультант Плюс , Гарант , Юсис;
· система разработки инвестиционных проектов и финансового планирования деятельности предприятия, позволяющая анализировать эффективность инвестиций Project Expert ;
· и для других областей – Promt XT , Fine Reader , Lotus Smart Suite .
ПП специального назначения
1. Экспертные системы призваны решать задачи с неопределенностью и неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний.
Экспертные системы получили широкое распространение в науке (классификация животных и растений по видам), в медицине (постановка диагноза, определение методов лечения), в технике (поиск неисправностей, слежение за полетом) и т.д.
Итак, экспертная система – программа, которая ведет себя подобно эксперту в некоторой прикладной области и решает задачи с неопределенностью и неполными исходными данными.В экспертных системах выделяются три основных модуля: модуль базы знаний; модуль логического вывода; интерфейс с пользователем.
2. В последнее время широкую популярность получили программы обработки гипертекстовой информации – гипертекстовые системы (справочные пособия, словари, поисковые средства), а при расширении понятия гипертекста на графическую и звуковую информацию – мультимедийные системы (игровые и обучающие программы).
К этой категории можно отнести и редакторы HTML(программные средства для создания и редактирования Web-страниц Интернета, например FrontPage), а также браузеры (программные средства для просмотра Web-документов).
3. Геоинформационные системы (ГИС) предназначены для автоматизации картографических и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрографическими методами.
ПП профессионального уровня
Каждая прикладная программа этой группы ориентирована на достаточно узкую предметную область, но проникает в нее максимально глубоко. Представим эту группу в плане исторического развития.
1. САПР – системы автоматизированного проектирования работ (CAD-системы), применяемые инженерами, например, для решения сложных чертежных и конструкторских задач. В настоящий момент одним из популярных средств автоматизированного проектирования является система АВТОКАД (AutoCad).
2. АРМ – автоматизированное рабочее место по какой-нибудь профессии (в том числе к АРМ можно отнести педагогические программные комплексы).
3. Пакеты прикладных программ(ППП) — это специальным образом организованные программные комплексы(модульный принцип организации),написанные на одном из языков программирования и рассчитанные на применение в определенной проблемной области.
