Пакеты прикладных программ

Классификация программных средств

Программное обеспечение ЭВМ разделяют на общее или системное (general Software) и специальное или прикладное (application or special Software).

Общее ПО объединяет программные компоненты, обеспечивающие многоцелевое применение ЭВМ и мало зависящие от специфики вычислительных работ пользователей. Сюда входят программы, организующие вычислительный процесс в различных режимах работы машин, программы контроля работоспособности ЭВМ, диагностики и локализации неисправностей, программы контроля заданий пользователей, их проверки, отладки и т.д.

Общее ПО обычно поставляется потребителям комплектно с ЭВМ. Часть этого ПО может быть реализована в составе самого компьютера. Например, в ПЭВМ часть программ ОС и часть контролирующих тестов следует рассматривать как неотъемлемую часть этих машин.

Специальное ПО (СПО) содержит пакеты прикладных программ пользователей (ППП), обеспечивающие специфическое применение ЭВМ и ВС.

Прикладной программой называется программный продукт, предназначенный для решения конкретной задачи пользователя. Обычно прикладные программы объединяются в пакеты, что является необходимым атрибутом автоматизации труда каждого специалиста-прикладника. Комплексный характер автоматизации производственных процессов предопределяет многофункциональную обработку данных и объединение отдельных практических задач в ППП.

Специализация пакета определяется характером решаемых задач (пакеты для разработки экономических документов, рекламных роликов, планирования и др.) или необходимостью управления специальной техникой (управление сложными технологическими процессами, управление бортовыми системами кораблей, самолетов и т.п.). Такие специальные пакеты программ могут иcпользовать отдельные подразделения, службы, отделы учреждений, предприятий, фирм для разработки различных планов, проектов, документов, исследований. В некоторых случаях СПО может иметь очень сложную структуру, включающую библиотеки, каталоги, программы-диспетчеры и другие обслуживающие компоненты. Программы СПО разрабатываются с учетом интересов определенной группы пользователей, иногда даже по их заказам и при их непосредственном участии.

СПО ПЭВМ комплектуется в зависимости от места и роли автоматизированного рабочего места (АРМ) работника, использующего в своей деятельности компьютер. В ПО ПЭВМ обычно включают небольшое число пакетов программ (табличный процессор, текстовый редактор, система управления базами данных и др.). В последнее время наметилась тенденция к комплексированию и слиянию их в интегрированные программные продукты. Например, пакет MS Office фирмы Microsoft объединяет все перечисленные продукты.

Общее ПО включает в свой состав операционную систему (ОС), систему автоматизации программирования (САП), комплекс программ технического обслуживания (КПТО), пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос) и систему документации (СД).

Операционная система служит для управления вычислительным процессом путем обеспечения его необходимыми ресурсами. Средства автоматизации программирования объединяют программные модули, обеспечивающие этапы подготовки задач к решению. Модули КПТО предназначены для проверки работоспособности вычислительного комплекса. Важной частью ПО является система документации, хотя она и не является программным продуктом. СД предназначается для изучения программных средств подсистем ПО, она определяет порядок их использования, устанавливает требования и правила разработки новых программных компонент и особенности их включения в состав ОПО или СПО.

По мере развития ЭВМ и ВС программное обеспечение постоянно усложняется по своей структуре и составу программных модулей. В настоящее время затраты на разработку и приобретение программных продуктов в несколько раз превышают стоимость технических средств (Hardware). Наиболее динамичное развитие оно получило в 80 - 85 годы, когда были выявлены закономерности управления вычислительными процессами в однопроцессорных (одномашинных) системах.

Программное обеспечение современных ЭВМ и ВС строится по иерархическому модульному принципу. Это обеспечивает возможность адаптации ЭВМ и ВС к конкретным условиям применения, открытость системы для расширения состава предоставляемых услуг, способность систем к совершенствованию, наращиванию мощности и т.д.

Программные модули ПО, относящиеся к различным подсистемам, представляют для пользователя своеобразную иерархию программных компонент, используемую им при решении своих задач

В ПО ЭВМ имеются две группы пакетов программ: пакеты прикладных программ (ППП) и пакеты, дополняющие возможности ОС (ППос). С развитием программного обеспечения ЭВМ наметилась тенденция к слиянию их в единые интегрированные пакеты. Например, операционная среда Windows может подключать и пакеты MS Office, объединяющие программы для работы экономиста-делопроизводителя. Однако, не всегда централизованные средства обработки удовлетворяют всем требованиям пользователей, поэтому многие ЭВМ, наряду с интегрированными пакетами, продолжают использовать и более эффективные специализированные ППП.

ППП - это комплекс программ, предназначенных для решения определенного класса задач пользователей. Сначала к ППП относили только готовые программы, которые регулярно использовал пользователь. Однако каждая рабочая программа постоянно совершенствуется, дополняется, модифицируется. Поэтому все чаще к ППП относят наряду с комплексом готовых программ и программную среду, оболочку, в которой создаются пользовательские программы. Программы вместе со средой значительно облегчают процессы подготовки и решения задач и во многих случаях не требуют от пользователя знаний специфических языков и процедур программирования.

ППП имеют известную обособленность. Они разрабатываются обычно независимо от других компонентов программного обеспечения. Некоторые ППП могут иметь сложную библиотечную структуру, собственные средства генерации и документацию. С появлением ПЭВМ широкое распространение получили следующие прикладные системы, обеспечивающие различные виды работ пользователей:

· системы обработки текстов (текстовые редакторы);

· системы обработки “электронных таблиц”;

· системы управления базами данных;

· системы “деловой графики”;

· коммуникационные системы;

· прикладные системы более узкой ориентации (организация вычислений, поддержка планирования, финансовые расчеты, системы автоматизации проектирования и др.).

Этот список ППП во многом отражает интересы пользователей и специфику применения их ПЭВМ на каждом рабочем месте.

Все больше вычислительные машины, и особенно ПЭВМ, используются для обработки информационных потоков. Использование информации (радио, телевидение, связь, документы и т.п.) необходимо в деятельности каждого человека, любой фирмы, производства, отрасли и страны в целом. Основным носителем информации является документ. Для работы с документами предназначаются первые три системы.

Практически каждый документ содержит текстовую часть. Для работы с текстом предназначаются текстовые редакторы (ТР) или процессоры (Word Processors) - WР. В настоящее время известны десятки и сотни WР, различающиеся направленностью, возможностями, сервисом, качеством формируемых документов. Независимо от назначения каждый редактор должен обеспечивать выполнение следующих процедур подготовки текста:

· набор текста;

· редактирование текста (форматирование, поиск и замена данных, работа с фрагментами текста, подготовка к печати и др.);

· печать документов;

· ведение архивов документов.

Самые простые редакторы встраиваются в многие пакеты, включая ППП и в ППос. Они имеют достаточно скромные характеристики. Примерами подобных WР являются: встроенный редактор командной строки DOS, редактор пакета Norton Commander и др.

Другие редакторы - редакторы широкого назначения, обычно используются автономно. Они получили большую признательность пользователей и используются повсеместно при отработке документов различной сложности от простейших справок до фундаментальных книг (Лексикон, Word, ChiWriter, MultiEdit и др.). Последние версии редакторов типа Word 7.0, Word 2000 for Windows предоставляют пользователям возможности настольной издательской системы.

Именно расширение функции текстовых редакторов в части форматирования позволяет считать их текстовыми процессорами.

Наиболее сложными редакторами являются ТР мощных издательских систем, предназначенных для оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг, журналов, буклетов (Aldus PageMaker, Ventura Publisher). Они позволяют включать в текст фотографии, иллюстрации, графики, диаграммы; использовать различные шрифты; менять параметры текста, осуществлять перемещение фрагментов, изменять оформление документа, автоматизировать его верстку.

Системы обработки электронных таблиц или табличные процессоры предназначаются для работы с фактографическими документами. Этот вид документа представляет собой двумерные таблицы, как правило, заранее определенной формы, каждая клетка которой содержит значение некоторой характеристики объекта. Подобные документы являются наиболее распространенными в деятельности различных отделов, служб, предприятий и т.п. Примерами этих документов могут служить бухгалтерские ведомости, отчеты, планы, списки и прочее. Такие документы представляются в памяти ЭВМ в виде электронных таблиц.

Отдельные клетки таблиц содержат числовую или текстовую информацию. Числовые данные обычно подлежат математической обработке по определенным математическим зависимостям или графическому представлению. Универсальный характер отражения данных и большие возможности их преобразований способствовали развитию и распространению этого вида программного обеспечения. В деятельности многих фирм широко используются такие пакеты, как SuperCalc, Lotus 1-2-3, Quattro Pro, Excel.

Области применения табличных процессоров достаточно широки. Наиболее простые редакторы позволяют обрабатывать табличные данные по формулам, что очень важно при решении задач статистического анализа и при обработке экспериментальных данных. В более сложных процедурах моделирования и прогнозирования требуется решать задачи экстраполяции и интерполяции. Соответственно здесь должны использоваться редакторы с расширенными возможностями. Все табличные редакторы обеспечивают графическое представление данных. Для этого к ним подключают графические редакторы, обеспечивающие воспроизведение разнообразных графиков: круговых, столбиковых, линейных, трехмерных и т.д. Самые мощные редакторы имеют встроенные языки микропрограммирования, что позволяет их использовать в системах автоматизации проектирования и т.п.

Еще одной группой ППП являются системы управления базами данных (СУБД). Они появились, когда ЭВМ стали использоваться в контуре управления технологическими процессами и людскими коллективами. Разработка различных автоматизированных систем управления предполагает создание в памяти ЭВМ информационных моделей объектов управления - больших информационных массивов, получивших название базы данных.

База данных (БД) - это совокупность взаимосвязанных данных, хранящихся совместно в памяти ЭВМ. Каждая БД состоит из записей. Запись образует подмножество данных, служащих для описания единичного объекта. Например, фамилия, имя, отчество, год рождения, адрес, место работы, номер телефона могут составлять одну запись и характеризовать одного человека. Информационный массив может содержать записи по отдельным цехам, службам, отделам всего предприятия. Назначением БД является удовлетворение информационных потребностей пользователей. СУБД автоматизирует работу пользователей с хранящимися данными. Количество информационных массивов в БД и их объем зависит от сложности создаваемой автоматизированной системой. Ядро БД составляет информация, наиболее часто используемая в процессах управления. Согласно принципу В. Парето (итальянский экономист XIX века) 20% всей информации обеспечивает более 80% всех задач управления. Эта часть в первую очередь и подлежит автоматизации.

Достаточно мощные СУБД позволяют значительно автоматизировать процессы управления и удовлетворять до 90-95% потребностей управленческого аппарата. Одним из основных назначений СУБД является автоматизация документооборота. На основе хранящейся информации можно автоматически формировать любые стандартные документы. Дополнительно к этому СУБД позволяет обращаться к данным и с нестандартными запросами для получения каких-либо справок, обобщений. СУБД поддерживает диалоговый режим работы пользователей, в которых запросы данных и реакция системы побуждают к формированию более точных запросов и исследованию данных.

СУБД обеспечивают ввод, поиск, сортировку данных, составление отчетов. Они имеют возможность сопряжения с табличными процессорами для специфической обработки и графического представления данных. В настоящее время широко используются СУБД: FoxPro, Paradox, Clipper, Access и другие. Все они в свою очередь состоят из языковых и программных средств. Различие между ними состоит в предлагаемом сервисе и удобствах работы.

Графические редакторы (ГР) позволяют создавать и редактировать на экране компьютера различные рисунки, диаграммы, картинки. Своеобразие их построения заключается в том, что на экране информация представляется в виде точек, линий, окружностей, прямоугольников, кривых. Элементы рисунков могут использовать различное сочетание цветов, шрифтов, форматов. Допускается работа с фрагментами рисунков. Некоторые ППП имеют собственные встроенные графические редакторы. Они ориентированы на специфические режимы работы (графики, диаграммы). Некоторые редакторы допускают автономную работу, что очень важно в системах деловой и научной графики. Например, графический редактор Paint for Windows позволяет создавать фрагменты изображений и включать их в другие программные продукты.

По мере накопления опыта разработки и применения ППП, пользователи стали переходить к эксплуатации интегрированных систем, объединяющих наиболее часто используемые прикладные системы и пакеты. Сочетание различных видов обработки в рамках единой операционной среды создает дополнительные удобства пользователям. Упрощение общения достигается путем разработки “ дружественного” ПО путем подсказок, инструкций, предоставления вариантов действий и т.д. Фирмы - разработчики таких пакетов стараются сохранить в них единые принципы представления информации, управления и работы.

Интегрированные пакеты программ можно рассматривать как дальнейшую надстройку ОС, так как в них аккумулируются средства, определяющие специфику работы конкретного пользователя. В этом они становятся похожи на пакеты программ, дополняющие возможности ОС (ППос). Обычно ППос содержат средства общего характера. Например, ППос больших ЭВМ условно можно разделить на три группы:

· пакеты, обеспечивающие специфические режимы работы под управлением ОС (работа в многомашинных и многопроцессорных системах, работа в сети ЭВМ, реализация определенных режимов и т.д.). К этой же группе относятся и пакеты программ для управления специальными техническими средствами;

· ПП общего назначения для научно-технических расчетов, задач математического программирования и т.п.;

· ПП, ориентированные на применение ЭВМ в автоматизированных системах управления деятельностью предприятий и организаций. Данные пакеты включают программы обработки документов, программы формирования и обслуживания информационно-поисковых систем и т.п.