Лекция 47.
Программное обеспечение прикладного уровня – это комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задачи, начиная от производственных, заканчивая творческими и развлекательно-обучающими.
Прикладные программы нацелены на широкий круг пользователей (непрограммистов) и предполагают диалоговый режим работы человека с компьютером. Широкой популярностью пользуются программы, обладающие дружественным интерфейсом, т.е. таким, который не требует от пользователя больших усилий в работе со всеми необходимыми периферийными устройствами, специальных настроек компьютера и обладает удобной системой управления и диалога.
Рассмотрим более подробно структуру прикладного программного обеспечения.
Программные средства общего назначения
Несмотря на широкие возможности использования компьютеров для обработки самой разной информации, самыми популярными являются программы, предназначенные для работы с текстами – текстовые редакторы. Текстовыми редакторами называют программы для ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя виде. Заметим, что исторически сложилась ситуация, при которой некоторые документы требуют форматирования, а некоторые – нет.
Оказалось удобным иметь различные программы: одни из них используются только для ввода и редактирования текста, а другие позволяют также его форматировать. Первые программы называют текстовыми редакторами, а вторые – текстовыми процессорами.
Все текстовые редакторы сохраняют в файле «чистый» текст и благодаря этому совместимы друг с другом. Различные текстовые процессоры записывают в файл информацию с форматированием по-разному и поэтому несовместимы друг с другом. Однако во многих текстовых процессорах есть возможность преобразования текста из одного формата в другой.
Большую популярность приобрели программы обработки графической информации. Компьютерная графика в настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической информации – чертежей, рисунков, картин, текстов и т.д. – средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или видеокамеры, создавать анимационные ролики.
Графические редакторы позволяют пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений, наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и перемещением фрагментов по страницам экрана и др.
Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации существуют специальные программы – электронные таблицы. В процессе деятельности любого специалиста часто требуется представить результаты работы в виде таблиц, где одна часть полей занята исходными данными, а другая – результатами вычислений и графического анализа.
Характерными для них является большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и занимаются электронные таблицы.
Одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники является создание специальных аппаратных средств для хранения гигантских массивов информационных данных, и последующей нечисловой обработки их – поиска и сортировки. Для компьютерной обработки подобных баз данных используют системы управления базами данных (СУБД).
СУБД – это набор средств программного обеспечения, необходимых для создания, обработки и вывода записей баз данных. Различают несколько типов СУБД: иерархические, сетевые, реляционные. При работе с СУБД выделяют несколько последовательных этапов:
• проектирование базы данных;
• создание структуры базы данных;
• заполнение базы данных;
• просмотр и редактирование базы данных;
• сортировку базы данных;
• поиск необходимой записи;
• выборку информации;
• создание отчетов.
Как правило, большинство популярных систем управления базами данных поддерживают эти этапы и предоставляют удобный инструментарий для их реализации.
Желание объединить функции различных прикладных программ в единую систему привело к созданию интегрированных систем.
Универсальные интегрированные системы разрабатывались по принципу единой системы, содержащей в качестве элементов текстовые и графические редакторы, электронные таблицы и систему управления базами данных.
Примеры: Framework, Works, Мастер. Современная концепция интеграции программных средств – кооперация отдельных прикладных программных систем по типу широко известного пакета Microsoft Office. Сами системы, входящие в пакет, являются независимыми, более того, они сами представляют локально интегрированный пакет, поскольку помимо основной своей задачи поддерживают функции других систем. Например, текстовый редактор Word обладает возможностью манипулировать с электронными таблицами и базами данных, а в электронной таблице Excel встроен мощный текстовый редактор. Для сопряжения информационных данных из различных программных систем в них предусматривают импорт-экспортную систему обмена с перекодировкой форматов представления данных.
Программные средства специального назначения
Разработчики программного обеспечения создают специальные программные системы целевого назначения для специалистов в некоторой предметной области. Такие программы называют авторскими инструментальными системами. Авторская система представляет интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить информационным содержанием своей предметной области.
Экспертная система – это программа, которая ведет себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной области. Экспертные системы призваны решать 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.
Принято выделять в экспертных системах 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, криминалистике, 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 указания 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. Популярными поисковыми средствами в Интернет являются Google, Yahoo, AltaVista, Magellan, Yandex, Rambler и др.
Программные средства профессионального уровня
Каждая прикладная программа этой группы ориентируются 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 (которых в 60-70 годах были разработаны тысячи).
Еще раз подчеркнем не только условность предложенной выше классификации, но и наличие пересечений. Так, каждую конкретную экспертную систему вполне можно отнести к ППО профессионального уровня; принцип гипертекста реализован в ряде автоматизированных систем и т.д.
Сервисное программное обеспечение (утилиты)
К системным программам относится большое количество так называемых утилит, т.е. программ вспомогательного назначения. Утил́ита (английское utility или tool) – программный продукт, предназначенный не для решения какой-либо прикладной задачи, а для решения вспомогательных задач.
Ниже мы кратко опишем некоторые разновидности этих программ.
1. Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет применения специальных средств упаковки информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять несколько файлов в один архивный файл. При создании архивов используются такие алгоритмы сжатия, которые позволяют уплотнить данные в 2 и более раз. Наиболее популярные программы-упаковщики – WinRar, WinZip.
2. Программы для создания резервных копий информации позволяют быстро скопировать информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты или кассеты стримера. Из этих программ широко используются Norton Backup, Fast Back Plus.
3. Антивирусные программы предназначены для предотвращения заражения компьютерным вирусом и ликвидации последствий заражения вирусом. Наиболее эффективными являются такие программы, как антивирус Касперского, DrWeb, Nod32.
4. Программы для диагностики компьютера позволяют проверить конфигурацию компьютера (количество памяти, ее использование, типы дисков и т.д.), а также проверить работоспособность устройств компьютера.
Самой популярной тестовой программой на сегодняшний день является Everest. Достаточно серьезным тестовым комплексом, выдающим самую детальную информацию о вашем компьютере, также является SiSoftware Sandra.
5. Программы для оптимизации дисков позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске. Эти программы перемещают все участки каждого файла друг к другу (устраняют дефрагментацию), собирают все файлы в начале диска т.д., за счет чего уменьшается число перемещений головок диска (т.е. ускоряется доступ к данным) и снижается износ диска.
Одной из наиболее известных программ такого типа является Norton Speed Disk. Программа дефрагментации – Diskeeper была положена в основу встроенного дефрагментатора, начиная с Windows2000.
6. Программы контроля производительности и настройки видеокарт тестируют видеокарты во всех режимах, дают доступ к скрытым настройкам стандартных драйверов, позволяя включить новые опции и игровые эффекты. Яркими представителями этой группы программ являются 3DMark, RivaTuner.
7. Программы твикеры предоставляют возможность пользователям оптимизировать работу операционной системы, чистить реестр и жесткие диски, повышать безопасность пользования, улучшать работу с сетью и пр.
Для Windows Vista компания Totalidea создала бесплатный оптимизатор TweakVI. Программа умеет изменять более 300 скрытых параметров системы и включает более 40 отдельных утилит. Разработчики утверждают, что с помощью этой программы можно получить от 30 до 50% производительности.
Помимо тематического деления программ, существует классификация, связанная со способом распространения и получения программ. Можно выделить следующие категории программного обеспечения:
• Бесплатное программное обеспечение (freeware/open source).
• Условно-бесплатное программное обеспечение (shareware и trial).
Программы, распространяемые в виде урезанных, либо полнофункциональных версий, но ограниченных по времени или количеству запусков.
• Рекламно-оплачиваемые программы (adware). Распространение программ с рекламой фирм, оплачивающих разработку программ. Либо возможность пользоваться программой взамен за заполненную анкету, с целью рассылки рекламных писем.
• Коммерческое программное обеспечение (commercial). Платное программное обеспечение приобретается на сайтах производителей, в интернет-магазинах, у разработчиков и дилеров.
Для нас, как для конечных пользователей программного обеспечения важно понимать, что написать компьютерную программу без единой ошибки практически невозможно. Поэтому, обычно, программное обеспечение модифицируется, выпускаются новые версии программ. Среди программ различают следующие версии:
• Альфа. Самая предварительная версия программы. Автор не гарантирует работоспособность своей программы. Обычно альфа-версия выпускается для тестирования и отлова ошибок.
• Бета. Тоже пробная версия, но в ней выловлены наиболее грубые ошибки. Если автор считает, что бета-версия достаточно стабильна, то помещает ее описание в программные архивы для общего доступа. Альфа- и бета-тестеры могут получить коммерческую версию программы бесплатно.
• Кандидат на окончательную версию (Release Candidate (RC)). Такую программу могут устанавливать даже те пользователи, которые слабо разбираются в компьютерах. Ошибки в этих версиях выявляются довольно редко, при переходе на «основную» версию программа практически не меняется.
Остановимся более подробно на программном обеспечении, которое позволит Вам, как будущему юристу, более эффективно организовать работу на компьютере