инфопособие2013

В зависимости от выполнения некоторого условия, вычислительный процесс может идти по одной или другой ветви.

На рис. 10.3 а и б изображены блок-схема алгоритма решения второго примера и его реализация в пакете Mathcad.

Алгоритм циклической структуры − это алгоритм, в котором предусмотрено неоднократное повторение одной и той же последовательности действий.

Рис. 10.3 Решение задачи примера 2: а) блок-схема решения; б) реализация решения в пакете Mathcad

Блок-схема алгоритма решения примера 3 и его реализация в пакете Mathcad изображены на рис. 10.4 а и б соответственно.

Рис. 10.4. Решение задачи примера 3: а) блок-схема алгоритма циклической структуры; реализация решения в пакете Mathcad

Следует отметить, что внутри тела алгоритма ветвления могут состоять не из одного оператора и каждая ветвь может содержать внутри себя вложенные алгоритмические структуры следования, ветвления и цикл. На (рис. 10.5) в качестве примера приведена блок-схема алгоритма морфологического анализа для информационной поисковой системы, использующейся для поиска информации на естественных человеческих

с представления ее решения в виде блок-схем, а вот начинающие, часто считают этот этап разработки программ излишним. Между тем наглядное представление хода выполнения задачи, позволяет избегать ошибок при ее машинной реализации, что экономит время и повышает надѐжность, разрабатываемого программного обеспечения.

144

Рис. 10.5. Блок-схема алгоритма для информационной поисковой системы

Контрольные вопросы и задания

1.Что такое алгоритм?

2.Какими свойствами должен обладать алгоритм?

3.Из чего состоят алгоритмы решения задач на ЭВМ?

4.Назовите способы описания алгоритмов.

5.Назовите базовые алгоритмические структуры. Когда они применяются?

6.Приведите примеры задач, при решении которых необходимо применить алгоритм:

линейной структуры; ветвления; цикл;

все три алгоритмические структуры.

7.Нарисуйте блок схемы вышеприведенных примеров.

8.Какими операторами реализуется алгоритмическая структура ветвления в известных вам языках программирования или другом программном обеспечении?

9.Какими операторами реализуется циклическая алгоритмическая структура в известных вам языках программирования или другом программном обеспечении?

10.Приведите примеры словесного, операторного или графического описания алгоритма.

11.Приведите пример применения понятия «алгоритм» в быту.

146

Глава 11. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

Общая архитектура ЭВМ образуется из аппаратной (Hardware) и

программной (Software) сред. Программная среда, или программное обеспечение (ПО), – это совокупность программных средств и их систем любого класса и типа, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя с соответствующим документированием, где в качестве пользователя может выступать как человек, так и любое вычислительное устройство, подключенное к ЭВМ и нуждающееся в вычислительных ресурсах.

Состав и виды современных программных средств, в которых можно выделить три класса системного, прикладного и инструментального назначения, приведены в табл. 11.1.

11.1. Состав и назначение системного ПО

Системные программы выполняют различные вспомогательные функции, такие как проверка работоспособности компьютера, создание

С помощью ОС осуществляется диалог пользователя с компьютером, она запускает также и другие (прикладные) программы для исполнения.

К системным программам относятся такие программы-драйверы, которые расширяют возможности DOS (дисковой операционной системы) по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью, что позволяет подключать к компьютеру новые устройства или по-новому использовать старые.

Более удобный способ общения с DOS предоставляют программыоболочки. Они позволяют общаться с DOS не набирая ее команды.

КтакимоболочкамотносятсяNortonComander,FARManager (рис. 11.1), XTree, ProGold, PCShell из комплекта PCTools.

На компьютерах начиная с AT/386 в связи увеличением оперативной памяти до4 Мбайт, стали устанавливать так называемые операционные

для запускаемых программ (мультипрограммирование, т. е. выполнение нескольких программ, расширения информации и т. д.). Операционными оболочками являются MicrosoftWindows, DesqView, GEM и GeoWorks.

В настоящее время оболочки обязательная составляющая всех

операционных систем, обеспечивающая интерфейс взаимодействия пользователя с ОС.

Рис. 11.1. Интерфейс программы FARManager

К системным программам относятся также программы, называемые утилитами. Утилиты часто объединяются в комплексы, такие как

NortonUtilities, PC Tools, Deluxe и MaceUtilities.

Остановимся на некоторых из них подробнее.

Программы-упаковщики (архиваторы) – сжимают информацию на дисках, т. е. создают копии файлов меньшего размера. Наиболее известные архиваторы: Winzip, 7zip, Winrar

Программы для создания резервных копий информации на дисках

позволяют быстро копировать информацию с жесткого диска на дискеты:

DriverGeniusProfessional 2009 9.0.0.190 – программа для создания резервной копии драйверов;

Backup4All Professional 4.5 Build 232 – предназначена для создания резервных копий важной информации и данных;

ParagonSystemBackup 2010 Build 10444 – программный набор для создания резервных копий ОС и т. п.

Утилиты используются: для восстановления и диагностики всех узлов компьютера;, как файловые менеджеры для работы в сети; для форматирования, разделения, ремонта, тестирования. при работе с диском; для клонирования системы; для восстановления данных; как инструмент выявления аппаратных средств, для работы с BIOS и многих других операций.

148

Антивирусные программы (AVZ, Avira, McAfee, Panda, DrWeb, Kaspersky и др.) служат для предотвращения заражения компьютерными вирусами и шпионскими программами.

11.2. Состав и назначение инструментального ПО

Любая, используемая в компьютерах, может быть создана только на компьютере с применением специальных программных средств относящихся к инструментальному программному обеспечению, предназначенному для проектирования, разработки и сопровождения программ. Так, когда пользователю необходимы собственные программы, он пишет их на одном из языков программирования напрямую непонятных машине, а системы программирования предоставляют ему транслятор , преобразовывающий язык программы в программу в машинных, а также библиотеки программ − заранее подготовленные программы, к которым может обращаться пользователь и вспомогательные программы отладчики.

Для языков высокого уровня имеется множество систем программирования:Turbo C, Turbo C++, TurboPascal, Microsoft C, MicrosoftBasic,Delfi…, отличающихся тем, какие языки программирования они реализуют и состоящие из следующих инструментальных средств:

•компилятора или интерпретатора;

•интегрированной среды разработки;

•средств создания и редактирования текстов программ;

•обширных библиотек стандартных программ и функций;

•отладочных программ, т. е. программ, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

•«дружественной» к пользователю диалоговой среды;

•многооконного режима работы;

•графическихбиблиотек; утилит для работы с библиотеками;

•встроенных ассемблеров;

•встроенной справочной службы.

Средства тестирования, диагностики и отладки предназначены для проверки работоспособности, наладки и технической эксплуатации, используются инженерно-техническим персоналом, обслуживающим ВТ. Программами тестирования ПК являются, например, Fresh Diagnose, EVEREST Ultimate Edition, предоставляющие наглядную информацию о состоянии узлов ПК.

11.3. Состав и назначение прикладного ПО

Прикладное программное обеспечение − непосредственно обеспечивает выполнение необходимых пользователю работ. Это те программы, ради которых мы и приобретаем средства информатизации.Пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения ориентированы на широкий круг пользователей в различных областях. К пакетам этого типа относятся: текстовые редакторы (ТекСтр, MS Word, Сырный Пароль от WEBaby и др.); электронные таблицы (MS Exell, QuatroPro, SuperCalc, электронные таблицы из OpenOffice или KSpread из пакета KOffice); СУБД (dBase, Oracle, MySQL, Reflex, Clipper); деловая графика (MS Chart, ChartMaster, Graf, Lotus).

Проблемно-ориентированные ППП используют особые методы представления и обработки информации к ним относятся: графический

(PaintBrush, CorelDraw, HardGrafics); математические (MathCAD, Reduce, Mathematica); прикладной математики (Optinet, LP-16, FP-16); статистические (StatGraf, StatWare, Statistica); моделирования (DSIM-16, GRAMOS); экспертные системы (METHODS, MYCIN); издательские системы (AMS-TeX, PageMaker) и другие.

Кприкладному ПО относятся также:

•Программное обеспечение для доступа к контенту – используется для доступа к тем или иным программам или ресурсам без их редактирования (однако может и включать функцию редактирования). Предназначено для групп или индивидуальных пользователей цифрового контента. Это, например, медиа-плееры, веб-браузеры, вспомогательные браузеры и др.

•Образовательное программное обеспечение – для тестирования знаний пользователя и отслеживанию прогресса в изучении того или иного материала. Многие образовательные программы включают функции совместного пользования и многостороннего сотрудничества.

•Имитационное программное обеспечение – используется для симуляции физических или абстрактных систем в целях научных исследований, обучения или развлечения.

•Инструментальные программные средства в области медиа. Обеспечивают потребности пользователей, которые производят печатные

полиграфической обработки, верстки, обработки мультимедиа, редакторы HTML, цифровой анимации, цифрового звука и т. п.

150

Таблица 11.1

Классификация программного обеспечения

По своему разнообразию, количеству появления новых разработок на рынке, прикладное программное обеспечение далеко опережает всѐ другое ПО, что не удивительно, так как именно оно удовлетворяет

11.4. Базы данных и СУБД

База данных (БД) − это совокупность данных, определенным образом организованная и хранящаяся в памяти ЭВМ (пример простейшей базы данных приведен в табл. 11.2)

База данных является ядром любой информационной системы, то есть внутренним носителем знаний о предметной области. Поэтому иногда БД отождествляют с информационными системами.

В Федеральном законе «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» дается нормативная трактовка этого понятия, согласно которому «база данных – это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ».

Программные средства, позволяющие работать с базами данных,

называются системами управления базами данных или СУБД.

Без таких систем в настоящее время не может функционировать ни одно крупное предприятие. Основными задачами, решаемыми СУБД являются: поиск и сортировка данных, обновление и ввод данных, формирование и вывод отчетов, создание новых баз, реорганизация данных.

Другим понятием, связанным с базами данных, является система управления базами данных (СУБД), которая Межгосударственным стандартом «Организация данных в системах обработки данных» ГОСТ 20886-85 определяется как «совокупность программ и языковых средств,

152