3. Системы программирования

В отличие от программ, входящих в состав СПО, которые применяются либо человеком для обеспечения удобства работы с компьютером, либо самим компьютером для передачи информации от одного устройства к другому, с помощью систем программирования пользователь имеет возможность самостоятельно конструировать про граммы для управления компьютером.

Система программирования – это комплекс инструментальных программных средств, обеспечивающий создание, модификацию и отладку на одном из языков программирования компьютерных программ.

Компьютер "понимает" и может выполнять программы в машинном коде. Каждая команда при этом имеет вид последовательности нулей и единиц. Писать программы на машинном языке крайне неудобно. Поэтому программы разрабатываются на языке, понятном человеку (инструментальный язык или алгоритмический язык программирования), после чего, специальной программой, которая называется транслятором, текст программы переводится (транслируется) на машинный код.

Интерпретатор читает один оператор программы, анализирует его и сразу выполняет, после чего переходит к обработке следующего оператора.

Компилятор сначала читает, анализирует и переводит на машинный код всю программу и только после завершения всей трансляции эта программа выполняется.

Инструментальные языки делятся на языки низкого уровня (близкие к машинному языку) и языки высокого уровня (близкие к человеческим языкам). К языкам низкого уровня принадлежат ассемблеры, а высокого - Pascal, Basic, C/C++, языки баз данных и т.д. В систему программирования, кроме транслятора, входит текстовый редактор, компоновщик, библиотека стандартных программ, отладчик, визуальные средства автоматизации программирования. Примерами таких систем являются Delphi, Visual Basic, Visual C++, Visual FoxPro и др.

Системы программирования, если продолжить проводить аналогии, можно сравнить с инструментами для ремонта бытового оборудования.

4. Прикладное программное обеспечение.

Большую часть времени за компьютером пользователь проводит, работая с прикладным ПО (ППО) – совокупностью программ посредством которых он решает свои информационные задачи, не прибегая к системам программирования.

Прикладное программное обеспечение (ППО) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.

ППО подразделяется на программы общего назначения, программы специального назначения и программы профессионального уровня.

Программы общего назначения.

В данный класс входят программы используемые большинством пользователей и не требующие для освоения специфических знаний из других, не связанных с информатикой.

Текстовые редакторы

Текстовый редактор - это программа для работы с символьной информацией. Существуют сотни текстовых редакторов, различных как по функциональным возможностям, так и по сложности освоения работы с ними. По назначению выделяются редакторы текстов программ, редакторы документов, издательские системы и специализированные редакторы.

Редакторы текстов программ рассчитаны на набор и редактирование текстов программ того или иного языка программирования. Количество выполняемых ими функций невелико - построчное написание программы, сохранение и считывание текста программы и т. д.

Редакторы документов ориентированы на работу с текстами. имеющими структуру документа, т. е. состоящими из разделов, страниц, полей, абзацев и т. д. Помимо общих функций данные редакторы обеспечивают работу со шрифтами, печать верхних и нижних заголовков страниц, работу с графикой и т.д.Большинство таких программ поставляются со встроенными «корректорами» - программами, служащими для обнаружения грамматических ошибок, и перекодировщиками, обеспечивающими совместимость текстовых документов при переносе их из cpeды одного текстового редактора в среду другого. В некоторых редакторах документов имеется возможность не только использовать встроенные корректоры текстов, но и подключать их извне.

Настольные издательские системы позволяют создавать сложные документы (рекламные буклеты, газеты, журналы, книги) высокого качества. В них процесс верстки автоматизирован, т. е. встроены встроены специальные средства для размещения текста по страницам со вставкой рисунков, фотографий.

Специализированные peдакторы созданы для пользователей, работающих с документами, в которых встречаются емкие формулы (например. математические или химические) и специальные символы (например, нотные знаки).

Средства компьютерной графики и анимации

Графические редакторы

Графический редактор – это программа для работы с графической информацией. Она предоставляет пользователю среду, моделирующую деятельность художника. По специализации выделяют графические редакторы общего и специального назначения. Посредством первых можно строить и редактировать несложные изображения, копировать и пеpeмещать фрагменты изображений, сохранять и считывать графическую информацию; при помощи вторых проектируются сложные в техническом отношении объекты, моделирующие различные процессы, создаются рекламные проспекты.

Пакеты анимационной графики.

Данный вид ППО по функциональным возможностям напоминает графические редакторы, но, в отличие от них, в пакетах анимационной графики работа идет преимущественно не со статической, а с динамической графической информацией. Условно пакеты анимационной графики можно разбить на пакеты начального уровня и пакеты профессионального уровня. Первые позволяют строить несложные динамические образы, реализовывать простейшие эффекты, вторые обладают большим количеством возможностей.

Музыкальные редакторы.

Музыкальный редактор – это программа для создания и обработки звуковой информации.

Количество музыкальных редакторов не так велико, как количество текстовых и графических редакторов. Наиболее простые из них позволяют имитировать1-2 инструмента и составлять композиции понотно; сложные музыкальные редакторы воспроизводят одновременно до десятков инструментов, а музыка пишется поблочно для каждого инструмента и потом соединяется воедино.

Табличные процессоры

Табличный процессор - это программа для обработки данных, представленных в виде таблицы. Таблицы, обрабатываемые табличным процессором, называются электронными таблицами. Визуально электронные таблицы отображаются в виде прямоугольных таблиц, состоящих из строк и столбцов, пересечение которых образует ячейки. Каждая ячейка имеет свой адрес, состоящий из двух координат - имени столбца и номера строки, на пересечении которых она располагается. В ячейках могут содержаться числа, текст или формулы, задающие зависимость значения в одной ячейке от данных, находящихся в других ячейках

Табличные процессоры обычно применяются тогда, когда ведется работа с относительно сложными формулами и большими объемами исходных данных. Используя табличный процессор, можно просматривать, задавать и изменять содержимое ячеек в электронных таблицах, осуществлять поиск и сортировку данных в них, изменяя значения исходных параметров, наблюдать за изменением расчетных параметров и анализировать получаемые результаты

Базы данных и системы управления базами данных.

База данных - это набор данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования ими. В зависимости от организации данных выделяют иерархические, сетевые и реляционные базы данных. В первых для связи между объектами используются структуры в виде деревьев, когда объекты нижнего уровня. подчинены объектам верхнего уровня, во вторых данные представлены сетями и объекты могут быть связаны друг с другом любым количеством связей, третьи характеризуются табличным представлением, и каждая запись в таблице содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту.

Обработкой баз данных занимаются системы управления базами данных (СУБД) - комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания и ведения базы данных, ввода, редактирования и удаления данных, организации взаимодействия баз - данных с прикладными программами, обеспечения управления данными, доступа к ним, создания запросов и отчетов. Посредством СУБД определяются физическая и логическая структуры базы данных. Физический уровень описания отражает способ физического хранения данных; логическое описание - это тот вид данных, который доступен пользователю и которым он оперирует.

Интегрированные пакеты.

Интегрированный пакет - это набор взаимосвязанных прикладных программ ориентированных на решение комплекса задач и поддерживающих единый способ взаимодействия пользователя со всеми программами из пакета, а также единый способ представления данных. Обычно такие пакеты включают в себя текстовый редактор, табличный процессор, СУБД, пакет графического отображения данных и телекоммуникационную программу

Основной причиной появления интегрированных пакетов считается потребность в совместном использовании данных разных форматов. Поэтому такие пакеты разрабатывались по принципу единой (интегрированной) системы. В средствах интеграции выделяют четыре механизма:

• буфер обмена,

• технологию OLE,

• конвертирование файлов,

• непосредственный обмен данными с использованием общей оболочки.

Первый механизм основан на вы в оперативной памяти области ( «буфера обмена»), в которую заносится информация для ее последующего переноса в другую про грамму. Информация в буфере хранится до занесения в него другой информации. Второй механизм основан на возможности включения в документ одного приложения документа другого приложения, что позволяет осуществлять редактирование внедренного документа как в новом, так и в старом приложении. Суть третьего механизма заключается в записи информации в файл определенного формата так, чтобы документ мог быть прочитан в другом приложении данного пакета. Четвертый механизм (например, в интегрированном пакете Framework) основан на том, что для реализации обмена данными используется метод «отрезания» данных от файла в одном приложении и «приклеивания» их к файлу в другом приложении.

Преимущества интегрированных пакетов проявляются в предоставлении пользователю однотипных средств доступа к данным различного вида и упрощении их переноса из одной программы пакета в другую. К недостаткам можно отнести повышенные требования к системным ресурсам.

Наиболее известные интегрированные пакеты:

Miсrosoft Offiсe. В этот мощный профессиональный пакет вошли такие необходимые программы, как текстовый редактор WinWord , электронная таблица Exсel, программа создания презентаций PowerPoint, СУБД Aссess, средство поддержки электронной почты Mail. Мало того, все части этого пакета составляют единое целое, и даже внешне все программы выглядят единообразно, что облегчает как их освоение, так и ежедневное использование.

Miсrosoft Works – это очень простой и удобный пакет, объединяющий в себе текстовый редактор, электронные таблицы и базы данных, а также телекоммуникационные средства для соединения с другими компьютерами по телефонным линиям. Пакет ориентирован на людей, не имеющих времени осваивать сложные продукты, на начинающих пользователей, а также на домашних пользователей.

Коммуникационные пакеты

Коммуникационные пакеты – это программы, обеспечивающие возможность передачи данных по компьютерным сетям. Среди большого количества программ этого вида можно выделить такие, как Outlook Express, Internet Mail, Microsoft Exchange и др

Узкоспециализированные программы

Программы данного класса, как правило, используются для решения узкого круга задач. Среди наиболее популярных программ можно выделить программы для сканирования документов, программы-переводчики и программы словари.

Программы для сканирования предназначены для автоматического перевода печатных копий документов в электронный вид. Программы-переводчики позволяют переводить информацию с одного естественного языка на другой. Программы – словари - это электронные версии обычных словарей с некоторыми весьма удобными дополнительными возможностями.

Системы автоматизированного проектирования (САПР). Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Кроме графических работ, разрешают проводить простые расчеты и выбор готовых конструктивных элементов из существующей базы данных.

Особенность САПР состоит в автоматическом обеспечении на всех этапах проектирования технических условий, норм и правил. САПР являются необходимым компонентом для гибких производственных систем (ГВС) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Подводя итог рассмотрению программ общего назначения ППО, можно провести следующие аналогии:

Название компонента	Аналогия
Прикладное ПО	Небытовое оборудование
Графический редактор	Альбом с карандашами и красками
Пакеты анимационной графики	Диапроектор, пленка, краски, фломастеры, клей
Музыкальный редактор	Магнитофон, синтезатор, ноты
Табличные процессоры	Калькулятор, счеты, бумага для записи вычислений
Базы данных	Библиотечный каталог
Интегрированные пакеты	Набор ручек, фломастеров, простой и цветной бумаги, клей, конверты
Коммуникационные программы	Телефон, телеграф
Программы для сканирования	Калька, переводная и копировальная бумага
Программы-переводчики	Словари перевода с одного языка на другой
Программы-словари	Орфографические словари