2. Интерфейс — совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы. Интерфейсы взаимодействия ивс. Пользовательский интерфейс. Сетевой интерфейс.

Передача информации от источника к потребителю в вычислительных системах осуществляется в соответствии с некоторыми наборами правил. Для разных пар источников и потребителей информации существует свой набор таких правил. Совокупность средств, методов и правил взаимодействия между элементами системы называют интерфейсом. Чаще всего производители стремятся к тому, чтобы реализовать элементы системы с взаимодействием по какому-то из стандартных интерфейсов, чтобы при подключении элемента не возникало проблем обмена информацией в существующей системе. Такими стандарными интерфейсами являются, например, интерфейс общей шины, интерфейс последовательного или параллельного порта, USB-интерфейс и т.д. Помимо интерфейса между техническими средствами компьютера существует также интерфейс взаимодействия пользователя компьютера с работающими на нем программами. Принципиально различаются два вида пользовательского интерфейса – консольный и графический. Консольный интерфейс предусматривает такой способ взаимодействия пользователя с компьютером, при котором пользователь вводит информацию как бы с печатной машинки. Графический интерфейс более богат на способы взаимодействия. Он включает в себя не только ввод команд и данных, но и выбор варианта из возможных, предложенных программой, графический ввод информации, наглядное отображение результатов своего воздействия на работу программы и т.д. Сами результаты работы программы могут быть представлены не только в форме чисел и сообщений, но и форме графиков, диаграмм, показаний графических приборов и т.п. Особым видом интерфейса является сетевой интерфейс, позволяющий организовать взаимодействие подсоединенных к сети компьютеров.

3. Алгоритм — точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. Понятие программы. Программа - термин, в переводе означающий «предписание», т.е. предварительное описание предстоящих событий или действий. Компьютерная программа — последовательность инструкций, предназначенная для исполнения устройством управления вычислительной машины. Программа — данные, предназначенные для управления кон­кретными компонентами системы обработки ин­формации в целях реализации определенного ал­горитма. Языки программирования.

Как мы уже говорили, компьютер является программно управляемой системой. Выполняемые компьютером программы должны точно описывать последовательность действий, необходимых для решения конкретной задачи. Разработка любой программы начинается с разработки алгоритма решения соответствующей задачи. Алгоритм — точный набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное время. Таким образом, алгоритм должен обладать свойствами однозначности, достижимости и конечности. Описание алгоритма должно выполняться на языке, понятном разработчику алгоритма и позволяющем сделать алгоритм наглядным для его анализа и понимания другими разработчиками. Разговорный язык не подходит для этих целей, т.к. в нем присутствует неопределенность и двусмысленность. Существует два вида средств для разработки алгоритмов – языковые и графические (Рис.3). Под языковыми средствами понимается некоторый формальный язык, каждое предложение которого однозначно интерпретируется и может быть выполнено многократно с одинаковым результатом. Графические средства представляют собой набор графических изображений стандартно возможных действий с правилами соединения этих изображений и возможностью описания объектов воздействия и операций. Такие описания алгоритмов называют блок-схемами. Как и любое графическое изображение, блок-схемы более информативны и проще для восприятия, чем алгоритмы, написанные на формальном языке (или псевдоязыке). Алгоритмы используются для разработки программ. Программа — данные, предназначенные для управления кон­кретными компонентами системы обработки ин­формации в целях реализации определенного ал­горитма. Она должна представлять собой последовательность инструкций, предназначенная для исполнения процессором компьютера. Однако, написание программы в формате команд процессора является занятием достаточно трудоемким и привязывает программу к компьютеру, процессор которого содержит именно такой набор команд. Для повышения производительности разработчиков программ и обеспечения переносимости программ с компьютера с одной системой команд на компьютер с другой системой команд были разработаны специальные языки для написания программ по алгоритмам – алгоритмические языки программирования. При этом программа, написанная на алгоритмическом языке, может быть автоматически переведена на язык команд процессора с помощью специальной программы – компилятора, а сам процесс преобразования в этом случае называется компиляцией. В принципе, преобразование программы, написанной на алгоритмическом языке, возможно в любой другой формальный язык, который не обязательно должен быть языком команд процессора. Такой процесс называется трансляцией, а программа, выполняющая трансляцию – транслятором. С помощью транслятора становится возможным написание отдельных частей программы на разных алгоритмических языках с последующей трансляцией этих частей в какой-то один промежуточный язык и последующей компиляцией всех частей в язык команд процессора. Наконец, существует еще один метод, с помощью которого может быть выполнена работа написанной нами программы – симуляция и эмуляция. Симуляция предполагает воспроизведение поведения программы. Симулироваться может как текст программы на языке программирования высокого уровня программирования, так и текст программы на языке инструкций процессора. Эмуляция предполагает точное моделирование поведения не только программы, но и всей системы. Это позволяет выполнять программы, написанные для одной системы, в другой системе. Например, программы, написанные для мобильных телефонов, могут отлаживаться на обычном персональном компьютере. Существует множество алгоритмических языков программирования. Это определяется множеством сфер применения компьютеров и, как следствие, множеством классов решаемых на компьютере задач. Среди этого множества можно отметить такие языки, как: Fortran (Formula translator), ориентированный на написание программ, решающих научные или вычислительные задачи; COBOL, предназначенный для разработки бизнес-приложений; Pascal, язык общего назначения; С, являющийся стандартным процедурным языком программирования. Существенным упрощением разработки программ является наличие библиотек стандартных программ. Эти библиотеки можно разделить на системные и прикладные. К системным библиотекам относятся такие библиотеки, в которых содержатся стандартные программы для выполнения работы с устройствами и файлами, программы работы с памятью, т.е. те стандартные программы, которые работают с ресурсами системы. Прикладные библиотеки обычно включают в себя реализацию различных математических вычислений: интегрирование, статистическая обработка, различные преобразования и т.п. Особое место занимают библиотеки, в состав которых входят программы, предназначенные для организации интерфейса между программой и пользователем, а также библиотеки построения графических изображений. Библиотеки могу быть встроены в состав компилятора или подключаться в процессе компиляции или связывания (линковки), а также подключаться к программе в процессе ее выполнения – динамические библиотеки. Наличие библиотек позволяет сократить время разработки программ за счет повторного использования ранее написанных программ, реализующих необходимые нам функции. Таким образом, любая программа может находиться в нескольких формах представления: в форме алгоритма, программы на алгоритмическом языке программирования, программы на промежуточном языке программирования и программы на языке команд процессора.