Chast_1-Osnovy_informatiki

1 . Информационные процессы и средства их реализации

Система программирования – это совокупность языка программирования высокого уровня, программной системы (транслятора, компилятора или интерпретатора) для преобразования программы пользователя, написанной на этом языке, в программу на машинном языке, и программ сервисного характера.

Современные системы программирования обычно предоставляют пользователям мощные и удобные средства разработки программ. В них входят:

–транслятор, компилятор или интерпретатор;

–средства создания и редактирования текстов программ;

–библиотеки стандартных программ;

–отладочные программы, то есть программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе пользователя;

–утилиты для работы с библиотеками и т. д.

Вкачестве примеров систем программирования можно назвать Turbo Pascal, Borland C++ Builder, Delphi, Visual FoxPro.

Основное назначение инструментария технологий программирования – повышение производительности труда программистов, автоматизация процесса разработки и создания программ.

1.5.2. Прикладное программное обеспечение

Прикладные программы предназначены для решения широкого круга прикладных задач и обработки самой разнообразной информации: текстовой, числовой, звуковой, графической. Существуют программы, например, оказания помощи в постановке диагноза заболевания, построения экономических графиков, обучения иностранному языку, обучения программированию. Среди прикладных программ по ориентации на определенный класс решаемых задач выделяют текстовые редакторы, графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, музыкальные редакторы, интегрированные пакеты прикладных программ.

Текстовые редакторы предназначены для набора, редактирования, запоминания, воспроизведения и распечатки текстов. Такие редакторы называют еще системами обработки текстовой информации. Программ для обработки текстов существует множество: от программ для подготовки текстов простой структуры до программ для полной подготовки к типографскому изданию книг, журналов и т. п. Редакторы текстов документов ориентированы

56

1 . Информационные процессы и средства их реализации

на работу с текстами, имеющими структуру документов, то есть состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов. Современные текстовые редакторы предоставляют достаточно много возможностей для обработки текстов, например, возможность использовать шрифты различного начертания; форматирование текста по заданным параметрам межстрочных промежутков и полей; автоматический перенос слова на новую строку и автонумерация страниц; обработка и нумерация сносок; задание колонтитулов; выравнивание краев абзаца; создание таблиц; проверка правописания и подбор синонимов; построение оглавлений.

Среди текстовых редакторов выделяют группу, предназначенную для создания сложных документов высокого качества (рекламных буклетов, журналов, книг). Эти редакторы получили название издательских систем. Печать документов, подготовленных с помощью издательских систем, производится с помощью лазерных принтеров или специальных фотонаборных аппаратов. Издательские системы имеют больший набор возможностей по сравнению с обычными текстовыми редакторами. Широкое распространение получили текстовый редактор Microsoft Word и издательские системы PageMaker и Venture Publisher.

Графические редакторы позволяют создавать, редактировать и получать графические изображения в виде жестких копий (на бумаге) и в виде текстов программ, которые можно затем встраивать в другие программы. Графические редакторы имеют такие возможности, как использование различных цветовых оттенков в графических изображениях, использование графических примитивов (окружности, ломаные линии, прямоугольники, многоугольники, закрашенные фигуры) для построения рисунков, использование различных инструментов: кистей разнообразной формы, ластика, аэрографа, микроскопа или лупы для прорисовки каких либо тонких деталей изображения, имеется также возможность работать с выделенными частями рисунка: удалять, копировать, переносить, встраивать готовые изображения из библиотеки графических образов и так далее. Существуют графические редакторы как для создания двумерных, так и для создания трехмерных изображений. В качестве примеров графических редакторов можно назвать: Autodesk, Animator, Corel Draw, Paintbrash, PictureMaker, TrueSpace.

Электронные таблицы играют роль очень удобного калькулятора, способного с большой скоростью и гибкостью манипулировать числами и формулами, причем все данные и результаты расчетов можно просмотреть на экране. Электронная таблица построена по образу и подобию финансовых ве-

57

1 . Информационные процессы и средства их реализации

домостей, с которыми обычно работают бухгалтеры, таблица состоит из строк и столбцов, образующих сотни и даже тысячи клеток. Стоит только в какую-либо из клеток ввести наименования, числа и формулы, как практически мгновенно ЭВМ вычислит и покажет полученный результат. Электронные таблицы могут выполнить различные функции, которые обеспечивают очень удобный интерфейс пользователю. Примеры электронных таблиц: Lotus 1, -2, -3, SuperCalk, Excel.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяют вводить, нака-

пливать, редактировать, сортировать, выбирать по запросу, удалять различные данные. СУБД позволяют также выполнять некоторые вычисления и создавать отчеты. Наиболее мощные СУБД имеют встроенный язык программирования, позволяющих создавать исполнимые программы дня обработки введенных данных. Примерами развитых систем управления базами данных являются FoxPro, dBASE, Paradox, Clipper, Access.

Музыкальные редакторы предназначены для редактирования, создания, сохранения и исполнения различных звуковых комбинаций, музыкальных произведений.

Интегрированные пакеты – программные системы, обеспечивающие возможность работы с различными видами информации.

Интегрированный пакет объединяет в себе возможности текстового редактора, электронной таблицы, базы данных, программы деловой графики. Известностью пользуются такие пакеты, как, например, FrameWork, Works.

Одним из основных принципов, используемых при построении программных средств для персональных ЭВМ, является использование меню. Как правило, фирменные программные средства содержат многоуровневое выпадающее меню. То есть в программе имеется основное меню, любой из разделов которого может иметь подменю, содержащее либо команду, либо функцию. Чтобы выполнить одну из команд на любом уровне меню необходимо просто переместить курсор (перемещаемый знак на экране) к этой команде, нажать на клавишу ввода команды в память машины или, при необходимости, дать ответ или подтверждение на запрос.

Интенсивное развитие вычислительной техники и расширение областей применения вычислительных машин резко ускорили процесс развития программного обеспечения. Соотношение между требующимися программными продуктами и имеющимися на рынке меняется очень быстро. Даже классические программные продукты, такие, как операционные системы, непрерывно развиваются и наделяются «интеллектуальными» функциями.

58

1 . Информационные процессы и средства их реализации

1.6.Информационные технологии

Вистории развития цивилизации произошло несколько информацион-

ных революций − преобразований общественных отношений вследствие кар-

динальных изменений в сфере обработки информации. Следствием подобных преобразований являлся переход человеческого общества на новый уровень развития.

Первая революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку в развитии общества. Появилась возможность передачи знаний от поколения к поколению.

Вторая революция (середина XVI в.) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально повлияло на создание индустриального общества и культуру.

Третья революция (конец XIX в.) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать информацию.

Четвертая (70-е гг. XX в.) связана с разработкой микроэлектронных технологий и изготовлением первого микропроцессора. В настоящее время интегральные схемы и микропроцессоры широко используются в электронных вычислительных машинах, системах и комплексах; информационновычислительных сетях; системах и сетях передачи данных; системах связи и телекоммуникаций.

Последняя информационная революция привела к созданию и разви-

тию новой научно-практической области деятельности − информационной индустрии, связанной с разработкой и внедрением методов, технологий и технических средств для производства новых знаний. Важнейшая состав-

ляющая информационной индустрии − информационная технология (см. оп-

ределение 1.1.24.). Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием электронных вычислительных машин, которые определяются различными признаками деления процесса развития на этапы.

Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персональной ЭВМ начался новый этап развития информационных технологий. Основной целью на этом этапе становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека как в профессиональной сфере, так и в бытовой.

59

1 . Информационные процессы и средства их реализации

Признак деления – вид задач и процессов обработки информации

1-й этап (60 –70-е гг.) − обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования (режим пакетной обработки и режим разделения времени). Основным направлением развития информационных технологий являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.

2-й этап (с 80-х гг.) − создание информационных технологий, направленных на решение задач отраслевого, регионального и национального масштаба.

Признак деления − проблемы, стоящие на пути информатизации об-

щества

1-й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2-й этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ се-

рии ЕС ЭВМ. Проблема этого этапа − отставание уровня развития программного обеспечения ЭВМ от уровня развития аппаратных средств.

3-й – этап (с начала 80-х гг.) − персональная ЭВМ становится рабочим инструментом пользователя-непрофессионала, а информационные системы – средством поддержки принятия им решений. Проблемы − максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы с вычислительными машинами, системами и сетями.

4-й этап (с начала 90-х гг.) − создание современных технологий межор-

ганизационных связей и крупномасштабных информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

–разработка соглашений, стандартов и протоколов для сетей передачи данных и информационно-вычислительных сетей;

–организация доступа к стратегической информации;

–организация защиты и безопасности информации.

Признак деления − преимущество, которое дает использование новой информационной технологии

1-й этап (с начала 60-х гг.) характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных машин, систем и комплексов в вычислительных центрах. Основным критери-

60

1 . Информационные процессы и средства их реализации

ем оценки эффективности создаваемых информационных систем была разница между затраченными на их разработку и сэкономленными в результате их внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была методо-

логическая − слабое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные системы, и разработчиков этих систем из-за различия в их понимании целей и содержания решаемых задач. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые использовались с низкой эффективностью.

2-й этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением персональных ЭВМ. Изменился подход к созданию информационных систем – ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание между пользователями и разработчиками. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

3-й этап (с начала 90-х гг.) основан на достижениях телекоммуникационных технологий и распределенной обработки информации. Информационные системы имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь в решении задач управления. Соответствующие информационные технологии должны помочь организациям выстоять в конкурентной борьбе и получить некоторые преимущества.

Признак деления – виды инструментария технологии

1-й этап (до второй половины XIX в.) − «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляли перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем пересылки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии – представление информации в нужной форме.

2-й этап (с конца XIX в.) – «механическая» технология, инструментарий которой составляли пишущая машинка, телефон, диктофон, почта, оснащенная более совершенными средствами доставки. Основная цель технологии – представление информации в нужной форме более удобными средствами.

3-й этап (40-60-е гг. XX в.) – «электрическая» технология, инструментарий которой составляли малые, средние и большие ЭВМ с соответствующим программным обеспечением, системы телефонной и телеграфной связи,

61

1 . Информационные процессы и средства их реализации

устройства множительной техники, электрические пишущие машинки, портативные диктофоны.

Меняется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

4-й этап (с начала 70-х гг.) − «электронная» технология, основным ин-

струментарием которой становятся малые, средние и большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления и информацион- но-поисковые системы, оснащенные развитыми программными системами и комплексами. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для решения задач управления в различных сферах деятельности, особенно на организацию аналитической работы. Множество объективных факторов, в основном связанных с уровнем развития технической базы, не позволили решить задачи, определенные в рамках новой концепции информационной технологии. Однако был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, социальная и психологическая база для перехода на новый этап развития технологии.

5-й этап (с середины 80-х гг.) – «компьютерная» («новая») технология, основным инструментарием которой является персональная ЭВМ с широким набором стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации автоматизированных систем управления, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные подсистемы анализа и формирования экспертных оценок для разных уровней управления, реализуются на персональных ЭВМ и используют системы телекоммуникаций. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначения. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные информационно-вычислительные сети.

Техническими средствами получения, хранения, обработки и передачи информации являются аппаратное, программное и математическое обеспечение информационных процессов. С помощью этого обеспечения производится переработка первичной информации (данных) в информацию нового качества. Выделим из этих средств программные продукты и назовем их программным инструментарием информационной технологии.

62

1 . Информационные процессы и средства их реализации

Инструментарий информационной технологии – один или несколько взаимосвязанных программных продуктов (для определенного типа электронных вычислительных машин), использование которых позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персональной ЭВМ: текстовый редактор, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки и т. д.

Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т. п., могут применяться и в информационной технологии. Прежде чем разрабатывать эти понятия в любой технологии, в том числе и информационной, всегда следует начинать с определения цели. Затем следует попытаться провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.

Освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование сводится к изучению набора элементарных операций, число которых ограничено. Из этого числа операций в разных комбинациях составляется действие, которое определяет тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологию.

Информационная технология должна отвечать следующим требовани-

ям:

–обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы, действия, операции;

–включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;

–иметь регулярный характер.

Этапы, действия, операции технологического процесса могут быть стандартизированы и унифицированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

63