Классификация программного обеспечения ПЭВМ
Для каждого вида ЭВМ разработано в настоящее время большое количество программ.
Совокупность программ и документации, необходимой для их эксплуатации, называется программным обеспечением ЭВМ (ПО).
Существуют различные категории программ, которые значительно отличаются по своему назначению.
Список основных типов программ:
1. Системные программы
1.1 Операционные системы и оболочки операционных систем. Это основной вид программ указанной категории, причем исключительно важный вид программ, без которых работа современной ЭВМ невозможна. В первую очередь это относится к операционным системам (ОС).
ОС - это о комплекс программ, предназначенный для эффективного использования всех средств ЭВМ в процессе решения задачи и организации взаимодействия пользователя с ЭВМ.
В персональных ЭВМ ОС играет особо важную роль, так как именно она делает общение с ними простым и доступным.
Значительное число типов ОС разработано и для IBM-PС. Каждая из них имеет свою область применения.
Основные ОС:
MS-DOS - самая старая, самая надежная и самая простая ОС. Но удобной и дружественной для пользования она не является. Для компенсации этого недостатка для нее были разработаны программы-оболочки типа Norton Commander.
Windows NT создавалась для работы в компьютерной сети, ориентирована на мощные ПЭВМ производственного назначения, используемые, например, в банках. Обладает исключительной надежностью и защищенностью информации, но требует для работы очень большой объем памяти. Для нее практически отсутствует ПО, рассчитанное на массового потребителя, поэтому широкого применения она пока не нашла.
ОS/2 - система того же класса, что и Windows 95. Очень надежная, устойчивая ОС, по-настоящему многозадачная. В основном используется в сфере производства - в КБ, проектных институтах. ПО для нее, ориентированное на массового потребителя, разработано слабо. Популярность ее резко упала после выпуска Windows 95.
Windows 3.1 (3.11) - предшественница Windows 95, у которой Windows 95 много позаимствовала, но самостоятельной ОС она не является - используется только совместно с MS-DOS.
Windows 95 - самая универсальная ОС. Используется в быту, на малых предприятиях, в госучреждениях разного ранга. Исключительно богатое ПО. Проста в обращении, что сочетается с большими возможностями. Самая массовая ОС вмире. Однако надежность этой ОС и защищенность информации в ней недостаточны.
Windows 98 - является усовершенствованной моделью Windows 95, объединяя все лучшее в разных версиях Windows 95. Дополнена рядом прикладных пакетов программ. Нацелена на максимальное использование Internet. Обеспечивает автоматическое подключение к Internet по мере потребности ЭВМ и автоматическое обновление системы за счет Internet - старые версии драйверов и пакетов автоматически обновляются. Может поддерживать локальную сеть до 20-30 ЭВМ.
Windows 2000 и т.д.
1.2 Программы-утилиты. Так называют служебные программы, выполняющие различные полезные для пользователя операции, например: дисковые уплотнители данных, программы для защиты и восстановления данных в ЭВМ, оптимизирующие программы и многие другие. Утилиты часто объединяют в пакеты. Одним из наиболее популярных и мощных пакетов является Norton Utilities. Есть его версии, работающие с MS-DOS и под управлением Windows 95.
Программа Ndd (Norton Disk Doktor) из этого пакета (для MS-DOS) является очень полезным инструментом.
Подобная ей программа есть в составе Windows 95 - Scandisk.
С помощью этих программ можно тестировать диск (дискету) на правильность его логической системы, выявлять наличие "сбойных" секторов на поверхности диска и производить многие другие операции.
1.3 Антивирусные программы. Компьютерный вирус - программа, которая может создавать свои копии (не обязательно совпадающие с оригиналом) и внедрять их в файлы, системные области компьютера, вычислительные сети и т.д. При этом копии сохраняют способность дальнейшего распространения.
Вирус может искажать текст программы, в результата чего она становится совершенно неработоспособной,
Он может "заражать" программу, такая программа способна передавать вирус другим программам и ЭВМ, т.е. заражать их.
Заражению подвергаются в основном программные файлы типа СОМ, ЕХЕ. Текстовые файлы, т.е. файлы, содержащие тексты программ на языке программировании, тексты документов и т.д., вирусом не заражаются, они могут лишь искажаться. Правда, файлы-документы, созданные программами Word и Excel, способны и заражаться.
Заражение вирусами ПЭВМ часто приводит к выводу из строя большого числа дорогостоящих пакетов программ, что может обернуться большими материальными затратами.
Борьба с вирусом зараженной ПЭВМ нередко требует очень больших затрат времени.
Для эффективной борьбы с многочисленными вирусами создаются антивирусные программы. Приведем некоторые виды этих программ:
программы-доктора "лечат" программы, восстанавливая их первоначальный вид и удаляя при этом из них вирус;
программы-фильтры перехватывают обращения вирусов к операционной системе, используемые для размножения и нанесения вреда, и сообщают о них пользователю и др.
Разработка антивирусных программ требует профессиональных знаний и навыков.
К наиболее известным антивирусным программам относятся периодически обновляемые и дополняемые программы AIDSTEST и DRWEB ("Доктор ВЕБ"). Очень мощное средство - пакет AVP (AntiViral ToolKit Pro), обновляется через Internet.
Не так давно начали появляться "закладки" ("троянские кони") - программы, не способные к самокопированию; вставляются в чужие программы и вредят (стирают какие-либо файлы и пр.). Не имеют признаков вируса, поэтому их сложно обнаружить.
1.4 Программы технического обслуживания. С помощью программ этой группы тестируют компьютерные системы, исправляют обнаруженные дефекты или оптимизируют работу некоторых устройств ПЭВМ. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации ЭВМ.
2. Системы программирования.
Так называют комплексы программ и прочих средств, предназначенные для разработки и эксплуатации программ на конкретном языке программирования для конкретного вида ЭВМ.
Система программирования обычно включает некоторую версию языка программирования, транслятор программ, представленных на этом языке, и т.д.
С каждой системой программирования связан некоторый язык программирования.
Язык программирования - это инструмент для создания компьютерных программ. Из большого количества языков можно выделить три наиболее распространенные в настоящее время:
изначально профессиональный язык СИ, используемый в первую очередь для разработки системных программ;
язык Паскаль, широко применяемый для разработки прикладных программ;
язык для начинающих программистов Бейсик.
3. Инструментальные программы.
Инструментальные программы пользователь использует как инструмент при решении самых различных задач. К таким программам в первую очередь относят:
текстовые редакторы;
графические редакторы;
электронные таблицы;
системы управления базами данных (СУБД).
Перечисленные программные продукты в большинстве своем являются не программами, а пакетами программ, весьма сложными.
3.1 Текстовые редакторы. Одними из первых программ, созданных для компьютера, были программы обработки текстов, или, как их стали называть, текстовые редакторы. Первоначально ЭВМ с текстовыми редакторами должны были выполнять обычную работу печатной машинки. Соответственно первые программы-редакторы выполняли ввод символов, их редактирование, распечатки полученного текста на принтере и пр.
Современные текстовые редакторы очень далеко ушли отних и могут выполнять следующие функции: использование большого количества шрифтов различного размера; проверка и исправление орфографии и синтаксиса; замена повторяющихся слов синонимами; вставка таблиц и диаграмм в текст, и многое другое.
Многие современные текстовые редакторы реализуют принцип WYSIWYG - What You See Is What You Get ("Что Вы видите на экране, то будете иметь на листе"(т.е. на экране выводится документ в его реальном виде, что облегчает его компоновку и редактирование.
Современные программы обработки текстов в зависимости от своих возможностей делятся на несколько категорий:
программы подготовки текстов (не документов, а текстов, например текстов программ, и т.д.). К этой категории можно отнести текстовый редактор Norton Commander; редактор Блокнот; текстовые процессоры, обеспечивающие подготовку деловых писем, документов, статей и т.д., например, Лексикон, MultiEdit, MS Word 6 (97);
настольные издательские системы, например, Wentura, Page Maker. В обиходе все они называются "текстовыми редакторами". Наиболее популярным текстовым редактором является MS Word 6 (97). Заслуживает внимания и Лексикон - отечественная разработка, работающая под управлением и MS-DOS, и Windows 95.
3.2 Графические редакторы. Графические редакторы - это программы, позволяющие создавать и редактировать рисунки и другие изображения.
Примером такого редактора может служить программа MS Paint, включаемая в состав Windows 95, не обладающая большими возможностями.
Графические редакторы делятся на два главных типа - растровые и векторные. Растровые рисуют изображение по точкам, для каждой точки задан свой цвет. Векторные же рисуют сразу линию, дугу или кривую с заданным цветом для всей линии. К первым относятся, например, MS Paint, Adobe PhotoShop, ко вторым - Adobe Illustrator (версия 7.0) и CorelDraw. У каждого из этих типов свои достоинства и свои ненедостатки, свои области применения. Векторные редакторы ппозволяют проделывать очень сложные преобразования формы рисунка: сжатие, растяжение, в них возможны повороты любого элемента рисунка на любые углы без искажения формы, и наоборот. В них хорошо именно рисовать, сочетать изображения с разного рода надписями, размещенными произвольным образом. Используются они при изготовлении всех видов рекламы, эмблем и товарных знаков.
Растровые редакторы используются, когда надо обрабатывать сканированные изображения - картинки, рисунки, фотографии. В таких редакторах основной упор делается на ретуширование изображений, преобразование цветов и оттенков, контрастности, яркости, четкости и пр.
Сравнительно недавно появились редакторы трехмерных изображений - они позволяют конструировать трехмерные объекты. К ним относятся 3D Studio Max, TrueSpace 2.
3.3 Электронные таблицы. Электронные таблицы (табличные процессоры) - это класс программ, которые позволяют избавиться от рутинной работы в бухгалтерском учете, обработке результатов научных экспериментов, а также автоматизировать другие работы, требующие обработки табличных данных. Современные электронные таблицы соединяют возможности текстового редактора, электронного калькулятора, среды программирования. Позволяют представить результат вычислений в виде красочных диаграмм, использовать иллюстрации, графику и другие возможности оформления выходного документа. В настоящее время широко используются электронные таблицы SuperCalc 5.0, Excel 5.0 (97).
3.4 Системы управления базами данных (СУБД). В настоящее время широко применяются программы обработки данных. В частности, автоматизированные информационные системы (АИС), информационно-справочные системы (ИСС) и т.д., ядром которых является "хранилище данных", называемое базой данных. Основные задачи здесь в следующем: как из множества данных (из базы), может быть, из миллионов строк выбрать те данные, которые интересуют пользователя в данный момент, и представить их в виде законченного документа? как откорректировать данные базы и не допустить ошибки и пр. Поскольку эти задачи сложные и исключительно массовые, то были разработаны специальные языки для их решения и даже специальные системы программирования для решения подобных задач, получившие название "системы управления базами данных (СУБД)". СУБД включает обычно язык программирования, обеспечивающий составление программ именно для работы с базами данных, а также транслятор программ с этого языка и среду программирования СУБД также позволяют быстро и точно на основе имеющихся данных создавать сводные документы или ведомости.
Наиболее известные СУБД - Foxpro различных версий, MS Access 97, Lotus 1-2-3.
Сравнительно недавно появились и новые виды инструментальных программ:
презентационные программы обеспечивают создание слайдов и других демонстрационных материалов, предназначенных для использования в публичных выступлениях (программа MS Power Point);
математические программы позволяют решать очень широкий круг математических задач, не прибегая к программированию (программы Mapl, MathCad);
инструментарий мультимедиа программы звукозаписи, редакторы звуковых и видеофайлов, программы музыкальных синтезаторов и пр.;
речевые программы обеспечивают распознавание речи партнера, ввод текста в ЭВМ под диктовку, прослушивание содержания документов (приходящих писем, например) и т.д.
3.5 Интегрированные среды. Так называют пакеты программ, которые в одной оболочке объединяют несколько инструментальных программ. Так, среда Microsoft Works 3.0 (4.0) включает текстовый процессор, электронную таблицу, программу создания и ведения баз данных, графический редактор. Объединение в одной среде разнородных программ дает возможность создавать практически любые документы, не выходя за рамки среды; здесь обеспечивается быстрый переход при необходимости от работы с одной программой к другой. Кроме того, самое главное, есть возможность переноса данных из одной программы в другую. Например, можно перенести таблицу, созданную электронной таблицей, в текст, подготовленный текстовым редактором. Примером такой среды является я MS Office 4 (97), а также Lotus SmartSuite.
4. Программы автоматизированного перевода текста.
Программы перевода текстов начали разрабатываться почти одновременно с появлением ЭВМ и на ЭВМ возлагались большие надежды в этой области. Однако и до сих пор успехи здесь скромные. Что касается перевода отдельных слов или коротких фраз, то подобные программы выполняют это мгновенно и безошибочно.
Если же речь идет о переводе целого абзаца или текста из нескольких абзацев, то здесь получить правильный перевод практически невозможно. Тем не менее они могут быть полезны:
для лиц, совершенно не знающих иностранного языка;
в том случае, когда требуется получить хоть какое-то представление о содержании текста;
для перевода на иностранный язык коротких сообщений электронной почты.
В России наибольшее распространение по понятным причинам получили программы перевода с английского языка на русский, и наоборот, в частности Sokrat и Stylus. Последняя версия Stylus получила название Promt 98 и широко используется в России. Система включает большой набор словарей по разным отраслям знаний, программу автоперевода текстов, программу синхронного перевода Web-страницы и пр.
5. Прикладные программы.
Подобные программы предназначены для решения прикладных задач какой-либо отрасли техники, науки, медицины, сельского хозяйства и т.д.
К ним можно отнести бухгалтерские программы: 1С, "Турбо-бухгалтер" и пр.; обширный класс программ, предназначенных для автоматизации различных проектных работ.
Существуют программы проектирования строительных конструкций и сооружений, автомобилей (при помощи такой программы был спроектирован грузовичок "Газель" Горьковского автозавода), интерьера жилища, различных механизмов, станков.
Рассмотрим подробнее программу проектирования жилых домов - коттеджей. Программа имеет банк данных, содержащих наборы реально существующих строительных элементов - балок, перекрытий, лестничных пролетов, оконных рам и т.д.
Кроме того, программы имеет набор стандартных проектов домов, которые можно использовать в качестве основы своего собственного проекта. При помощи этих элементов, эскиза здания можно создать оригинальный проект, который будет обработан и выдан на экран монитора в виде, очень приближенном к реальности.
Более того, можно осуществить "облет" внутренних помещений с помощью встроенной функции "летящая видеокамера" и ознакомиться с результатом проектирования "изнутри". После доводки проекта программа готовит все необходимые чертежи. Чертежи печатаются при помощи графопостроителя в необходимом формате.
6. Прочие виды программ.
6.1 Обучающие и учебные программы. После появления персональных ЭВМ в обществе появилась идея создания электронной школы без учителя.
Предполагалось, что обучающие и контролирующие программы полностью заменят живого учителя и наступит эра компьютерного образования.
Однако опыт использования персональных ЭВМ в школе показал, что, какими бы хорошими программами ни оснащался учебный процесс, учащиеся, проработав длительное время с компьютером без учителя, с большим удовольствием шли на уроки с учителем. Поэтому в настоящее время обучающие программы используются как дополнение к обычному "живому" учебному процессу или для самообразования.
Сейчас в ходу огромное число обучающих программ по всем предметам, школьной программы. Существуют программы, обучающие и работе с ПЭВМ с MS-DOS, Word и пр.
Из класса обучающих и учебных программ следует выделить развивающие программы, которые позволяют развивать творческие способности детей.
6.2 Игры. Игровые программы создавались уже для самых первых персональных ЭВМ и привлекли к ним молодое поколение пользователей. К настоящему времени создано огромное количество игровых программ, многие из них стали использовать такой большой объем памяти и богатую графику, что пользоваться ими можно только с помощью компакт-дисков.
Следует сказать, что сейчас уже заметно ощущается вредное влияние подобных игр. Многие игры имеют настолько богатое, красочное оформление, настолько в них силен "эффект присутствия", что притягательная сила их заставляет массу молодых людей проводить долгие часы за компьютером в ущерб своему здоровью, учебе, умственному и физическому развитию.
Даже появилось выражение - "раньше люди изобретали, чтобы экономить время, а затем изобрели компьютерные игры".
6.3 Мультимедиа. Так называют способ использования ПЭВМ с применением всех доступных средств: текста, стереозвука, голосового сопровождения, высококачественной графики, видеоклипов, мультипликации, а в ближайшее время, возможно, и виртуальной реальности. Иначе говоря, мультимедиа - средство объединения цифровой и текстовой информации ЭВМ со звуковыми сигналами и видеосигналами, которые могут как воспроизводиться, так и обрабатываться под управлением ПЭВМ.
Мультимедийный компьютер включает в себя звуковую стереоплату; плату видеоввода для работы, с видеомагнитофоном, видеокамерой, цифровой фотокамерой, телевизором; дисковод для работы с CD-ROM; звуковые стереоколонки; микрофон; требуемое программное обеспечение.
Ряд фирм выпускает комплекты мультимедиа (Multimedia Kit), включающие все необходимое.
Обычно применение мультимедиа связывают лишь с компьютерными играми, но это неверно. Мультимедиа может использоваться в самых различных сферах деятельности. Успех мультимедиа в настоящее время оказался настолько взрывным, что трудно назвать область, где бы сейчас не звучало это слово.
Основные области применения:
1. Бизнес-приложения. Здесь мультимедиа могут служить:
а) для организации презентаций, т.е. рекламного представления какого-либо вида товара, услуги или фирмы, что требует вывода изображений (фотографий, слайдов), пояснений к ним, текстовых и звуковых; вывода диаграмм для сравнительной оценки параметров объектов; и пр.;
б) для организации телеконференций "вживую", т.е. выводом на экран монитора изображения участников конференции;
в) для ввода в ПЭВМ команд и даже текста с помощью голоса.
Теперь вместо того, чтобы печатать письма, документы и т.д. на клавиатуре, вы сможете ввести необходимую вам информацию при помощи голоса непосредственно в текстовый редактор.
2. Профессиональная деятельность, в частности:
а) производство видеофильмов;
б) работа с компьютерной графикой, в том числе архитектурный дизайн, спецэффекты в играх, трехмерное моделирование (моделирование объектов в трехмерном пространстве, с этим, связано и понятие "виртуальная реальность"), и пр.;
в) создание домашних музыкальных студий. При наличии специальных программ, подключив синтезатор к ПЭВМ и наиграв мелодию, можно потом ее обработать - изменить высоту тона, длительность звучания, тип инструмента и т.д.
3. Учебный процесс. Создание музыкальных редакторов, различных обучающих, развивающих программ, всевозможных энциклопедий и справочников, озвученных, содержащих красочные иллюстрации, фрагменты кино - и мультфильмов, и пр.