Предмет и основные разделы информатики

Основные функции и области  применения пакетов прикладных программ общего назначения.

Данный класс  программных средств наиболее разнообразен, что обусловлено, прежде всего, широким  применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.

Примерная классификация  и типовые представители прикладного  программного обеспечения представлены в таблице 

Проблемно-ориентированные ППП

Программные продукты данного класса можно классифицировать по разным признакам:

типам предметных областей;

типам информационным системам;

функциям и комплексам задач, реализуемых программным  способом, и др.  

Для некоторых предметных областей возможна типизация функций  управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного числа ППП одинакового  функционального назначения и, таким  образом, создало рынок программных  продуктов:

автоматизированного бухгалтерского учета;

финансовой деятельности;

управления персоналом (кадровый учет);

управления материальными запасами;

управления производством;

банковские информационные системы и т. п.  

Основные тенденции  в области развития проблемно-ориентированных  программных средств:

создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (APM) управленческого персонала; 

создание интегрированных  систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы в единый программный комплекс с архитектурой "клиент – сервер";  

организация данных больших информационных систем в  виде распределенной базы данных в сети ЭВМ;  

наличие простых языковых средств конечного пользователя для запросов к базе данных;  

создание программного обеспечения, позволяющего настраивать функции обработки данных конечными пользователями (без участия программистов);  

защита программ и данных от несанкционированного доступа (парольная защита на уровне функций, режимов работы, данных).  

Для подобного класса программ высоки требования к оперативности  обработки данных (например, пропускная способность для банковских систем должна составлять несколько сот  транзакций в секунду). Велики объемы хранимой информации, что обусловливает  повышенные требования к средствам  администрирования данных БД (актуализации, копирования, обеспечения производительности обработки данных). 

Наиболее важно  для данного класса программных  продуктов создание дружественного интерфейса для конечных пользователей. 

ППП автоматизированного проектирования  

Программы этого  класса предназначены для поддержания  работы конструкторов и технологов, занимающихся построением чертежей, схем, диаграмм, графическим модулированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций  и мультфильмов. 

Отличительными  особенностями этого класса программных  продуктов являются высокие требования к технической части системы  обработки данных, наличие библиотек  встроенных функций, объектов, интерфейсов  с графическими системами и базами данных. 

ППП общего назначения 

Данный класс  содержит широкий перечень программных  продуктов, поддерживающих преимущественно  информационные технологии конечных пользователей. Кроме конечных пользователей, этими  программными продуктами, благодаря  встроенным средствам технологии программирования, могут пользоваться и программисты для создания усложненных программ обработки данных.  

Представители данного  класса программных продуктов – настольные системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие организацию и хранение локальных баз данных на автономно работающих компьютерах, либо централизованное хранение баз данных на файл-сервере и сетевой доступ к ним.

В настоящее время  наиболее широко представлены реляционные  СУБД для персональных компьютеров, осуществляющие:

работу с базой  данных через экранные формы;

организацию запросов на поиск данных с помощью специальных  языков запросов высокого уровня;

генерацию отчётов  различной структуры данных с  подведением промежуточных и  окончательных итогов;

вычислительную  обработку путём использования  встроенных функций, программ, написанных с использованием языков программирования и макрокоманд.  

Пользовательские  приложения (прикладные программы), функционирующие  в среде СУБД, создаются по типу меню работы конечного пользователя, каждая команда которого обеспечивает автоматизированное выполнение определенной функции. В современных СУБД (например, в СУБД Access 2.0) содержатся элементы CASE-технологии проектирования, в частности:

визуализирована схема  баз данных;

осуществлена автоматическая поддержка целостности баз данных при различных видах обработки (включение, удаление или модификация  данных баз данных);

предоставляются так  называемые "мастера", обеспечивающие поддержку процесса проектирования (режим "конструктор") – "мастер таблиц", "мастер форм", "мастер отчётов", "построитель меню" и т. п.;

созданы для широкого использования прототипы (шаблоны) структур баз данных, форм, отчетов  и т. д.

Всё это свидетельствует  о расширении функциональных возможностей СУБД как инструментального средства для создания приложений. 

Серверы баз данных – успешно развивающийся вид программного обеспечения, предназначенный для создания и использования при работе в сети интегрированных баз данных в архитектуре "клиент – сервер".

Многопользовательские СУБД (типа Paradox, Access, FoxPro и др.) в сетевом варианте обработки данных хранят информацию на файл-сервере – специально выделенном компьютере в централизованном виде, но сама обработка данных ведется на рабочих станциях. Серверы баз данных, напротив, всю обработку данных (хранение, поиск, извлечение и передачу клиенту) выполняют самостоятельно, одновременно обеспечивая данными большое число пользователей сети. Общим для различных видов серверов баз данных является использование реляционного языка SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов для доступа к реляционным базам данных ) для реализации запросов к данным. 

Большинство серверов баз данных может использовать одновременно несколько платформ (Windows NT, Unix, OS/2 и др.), поддерживает широкий спектр протоколов передачи данных (IPX, TCP/IP, X.25 и др.). 

Самыми большими проблемами применения серверов баз  данных являются обеспечение целостности (непротиворечивости) баз данных, решение  вопроса, связанного с дублированием (тиражированием) данных по узлам сети и их синхронным обновлением.  

Генераторы (серверы) отчётов – программные средства, имеющие самостоятельное направление развития, обеспечивающие реализацию запросов и формирование отчётов в печатном или экранном виде в условиях сети с архитектурой "клиент – сервер".

Сервер отчётов  подключается к серверу баз данных, используя все уровни передач  и драйверы сервера баз данных.

Серверы отчётов  включают:

программы планирования используются для учёта времени для формирования отчётов по требованию пользователей, составления расписания выдачи и распространения отчётов по сети;

программы управления очередью запросов на формирование отчётов;

программы ведения словаря пользователей для разграничения доступа к сформированным отчётам;

программы ведения архива отчётов и др.  

Подготовленные  отчёты рассылаются клиентам по электронной  почте или с помощью другого  транспортного агента. Серверы отчетов  обычно поддерживают разнородные платформы, тем самым они эффективно работают в неоднородных вычислительных сетях.  

Текстовые процессоры – программы, используемые для автоматического форматирования документов, вставки рисованных объектов и графики в текст, составления оглавлений и указателей, проверки орфографии, шрифтового оформления, подготовки шаблонов документов. Примером развития данного направления программных продуктов являются издательские системы. 

Табличный процессор – программы для вычислений силами конечного пользователя; средства деловой графики, программы специализированной обработки (встроенные функции, работа с базами данных, статистическая обработка данных и др.).  

Средства презентационной графики – специализированные программы, предназначенные для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд-фильмов, мультфильмов, видеофильмов, их редактирования, определения порядка следования изображений. Презентация может включать показ диаграмм и графиков. Все программы презентационной графики условно делятся на программы для подготовки слайд-шоу и программы для подготовки мультимедиа-презентации. Для работы этих программ необходимо также наличие специализированного оборудования – LCD (Liquid Crystal Desktop) – жидкокристаллической проекционной панели, которая просвечивается проектором для вывода изображения на экран, видеотехника.

Презентация требует  предварительного составления плана  показа. Для каждого слайда выполняется  проектирование: определяются содержание слайда, размер, состав элементов, способы  их оформления и т. п. Данные для использования  в слайдах можно готовить как  вручную, так и получать в результате обмена из других программных систем.  

Интегрированные пакеты – набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга, поддерживающих единые информационные технологии, реализованные на общей вычислительной и операционной платформе.

Наиболее распространены интегрированные пакеты, компонентами которых являются:

СУБД;

текстовый редактор;

табличный процессор;

органайзер;

средства поддержки  электронной почты;

программы создания презентаций;

графический редактор.

Компоненты интегрированных  пакетов могут работать изолированно друг от друга, но основные достоинства  интегрированных пакетов проявляются  при их разумном сочетании друг с  другом. Пользователи интегрированных  пакетов имеют унифицированный  для различных компонентов интерфейс, тем самым обеспечивается относительная  легкость процесса их освоения.

Отличительными  особенностями данного класса программных  средств являются:

полнота информационных технологий для конечных пользователей;

однотипный интерфейс  конечного пользователя для всех программ, входящих в состав интегрированного пакета – общие команды в меню, стандартные пиктограммы одних  и тех же функций (сохранение на диске, печать, проверка орфографии, шрифтовые  оформления и т. п.), стандартное построение и работа с диалоговыми окнами и др.;

общий сервис для  программ интегрированного пакета (например, словарь и средства орфографии для  проверки правописания, построитель  диаграмм, конвертер данных и др.);

легкость обмена и ссылок на объекты, созданные программами  интегрированного пакета (применяется  два метода: DDE – динамический обмен  данными и OLE – динамическая компоновка объектами), единообразный перенос  объектов (метод drag-and-drop);

наличие единой языковой платформы для разбора макрокоманд, пользовательских программ; возможность  создания документов, интегрирующих  в себе возможности различных  программ, входящих в состав интегрированного пакета.

Интегрированные пакеты эффективны и при групповой работе в сети многих пользователей. Так, из прикладной программы, в которой  работает пользователь, можно отправить  документы и файлы данных другому  пользователю, при этом поддерживаются стандарты передачи данных в виде объектов по сети или через электронную  почту.  

Методо-ориентированные ППП

Данный класс  включает программные продукты, обеспечивающие, независимо от предметной области и  функции информационных систем, математические, статические и другие методы решения  задач. Наиболее распространены методы математического программирования, решение дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций.

Методы статистической обработки и анализа данных (описательная статистика, регрессионный анализ, прогнозирование значений технико-экономических  показателей и т. п.) имеют широкое  применение. Так, современные табличные  процессоры значительно расширили  набор встроенных функций, реализующих  статистическую обработку и информационные технологии статистического анализа. Вместе с тем необходимость в  использовании специализированных программных средств статистической обработки, обеспечивающих высокую  точность и многообразие статистических методов, также растёт. На базе методов  сетевого планирования с экономическими показателями проекта, формированием  отчётов различного вида оформилось новое направление программных  средств – управление проектами, пользователями этих программ являются менеджеры проектов. 

Офисные ППП

Данный класс  программных продуктов включает программы, обеспечивающие организационное  управление деятельностью офиса:

1.Органайзеры (планировщики) – программное обеспечение для планирования рабочего времени, составления протоколов встреч, расписаний, ведения записной и телефонной книжки.

В состав программ-органайзеров входят: калькулятор, записная книжка, часы, календарь и т. п. Наиболее часто  подобное программное обеспечение  разрабатывается для ноутбуков, персональных компьютеров блокнотного  типа.

2. Программы-переводчики, средства проверки орфографии и распознавания текста включают: