Файл: Основы проектирования программ. Этапы создания программного обеспечения ( Понятие и проектирование программного обеспечения ).pdf

Наиболее известные архиваторы WinZip, WinRAR, 7Zip; диспетчеры файлов, которые нужны для выполнения большинства операций, связанных с обслуживанием файловой системы: осуществляют навигацию в файловой структуре, создают каталоги (папки), производят удаление файлов и каталогов, копируют, перемещают и переименовывают файлы, выполняют поиск файлов. Наиболее популярные для ОС Windows − Total Commander (бывший Windows Commander) и FAR Manager, для Linux − Midnight Commander; программы обслуживания сети. Это средства коммуникаций, которые позволяют установить связь с удалёнными компьютерами, участвовать в работе телеконференций, обслуживают передачу сообщений электронной почты и т.д. Базовое программное обеспечение, как правило, приобретается вместе с компьютером, а сервисное ПО может быть приобретено дополнительно.

В СПО традиционно включают: системные управляющие программы, системные обрабатывающие программы. Системные управляющие программы организуют правильную работу всех устройств системы. Это, как правило, резидентные программы (находятся в основной памяти), которые составляют ядро ОС. Управляющие программы, которые загружаются в память непосредственно перед выполнением, называются транзитными (transitive).

Итак, основные функции системных управляющих программ − управление вычислительными комплексами, управление вычислительными процессами и работа с внутренними данными ОС. Системные управляющие программы поставляются фирмами-разработчиками и фирмами-дистрибьюторами в виде инсталляционных пакетов ОС и драйверов специальных устройств. Системные обрабатывающие программы выполняются как специальные прикладные задачи, или приложения. Они чаще всего поставляются в виде дистрибутивных пакетов, включающих ПО.

2.2 Прикладное программное обеспечение

Прикладная программа (ПП) – программа, которая предназначена для выполнения определённых задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем^[42]. В основном прикладные программы не могут взаимодействовать с оборудованием ПК и другими программами с помощью операционной системы. Также их называют вспомогательными программами. К прикладному программному обеспечению (ППО) относят компьютерные программы, написанные для облегчения работы пользователей с помощью ПК, который выполняет конкретные задания. Примером ППО являются программы обработки заказов или создания списков рассылки. Создают ППО так называемые прикладные программисты. Среди многочисленных программных средств для решения различных типов вычислительных задач можно выделить 4 основные группы: отдельные ПП; библиотеки ПП; пакеты ПП; интегрированные программные системы.

---

Отдельная ПП создается на языке программирования (Pascal, C и т.п.) для решения конкретной прикладной задачи. Например, программа для нахождения решений системы линейных алгебраических уравнений, программа для вычисления собственных значений матрицы и т. д. ПП может быть представлена в виде набора модулей, каждый из которых решает отдельную задачу. В частности, решение той или иной необходимой задачи может быть разбито на отдельные части, за решение каждой из которых отвечает отдельный модуль программы.

Библиотека ПП является набором отдельных программ, каждая из которых выполняет некоторую прикладную задачу или некоторые вспомогательные функции (управление памятью, обмен с внешними устройствами и т.п.). Библиотеки ПП позволяют эффективно решать вычислительные задачи и поэтому их интенсивно используют при решении научных и инженерных задач. По сферам применения библиотеки ПП делятся на: библиотеки широкого применения предназначаются для решения задач различных предметных областей; программы специализированных библиотек ориентированы на решение отдельных, узких классов задач. Характерной особенностью библиотек ПП является отсутствие проблемно-ориентированного входного языка и достаточно развитого системного обеспечения.

Как правило, библиотеки программ ориентированы на решение типовых задач какой-либо предметной области и не располагают средствами решения специфических прикладных задач (в первую очередь это относится к программам библиотек широкого применения, которые направлены на решение задач из различных предметных областей)^[43].

Пакеты прикладных программ (ППП) являются самостоятельной формой ППО. ППП – набор совместимых по структуре данных, способам управления программ, которые объединены общностью функционального назначения и предназначены для решения класса задач определенным кругом пользователей. Характерные отличительные особенности пакетов ПП: ориентация пакетов ПП не на отдельную задачу, а на некоторый класс задач, который включает и специфические задачи предметной области; наличие в составе пакета ПП специализированных языковых средств, которые обеспечивают удобную работу пользователя с пакетом. Имеет место также наличие специальных системных средств, которые обеспечивают принятую в предметной области дисциплину работы (специализированные банки данных, средства информационного обеспечения, средства взаимодействия пакета с операционной системой и т.п.).

---

Интегрированная программная система представляет собой комплекс программ, элементы которого являются различными пакетами и библиотеками программ. Так, системы автоматизированного проектирования (САПР), которые имеют в своем составе несколько пакетов ПП различного назначения. Стоит отметить, что четких границ между названными формами ППО нет. Например, отдельная ПП для на решения класса задач, оформленная в виде совокупности модулей, может быть как библиотекой, так и пакетом программ, несмотря на отсутствие специализированных языковых и системных средств.

Сферы применения прикладного программного обеспечения ППО применяется в самых разнообразных сферах жизнедеятельности и разделяется на следующие типы: ППО предприятий и организаций применяется в финансовом управлении, системе отношений с потребителями, в сети поставок.

Сюда же относят ведомственное программное обеспечение предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений большого предприятия. Например, ПО управления транспортными расходами, служба IT-поддержки. ПО, которое предназначено для обеспечения доступа пользователя к устройствам ПК. ПО инфраструктуры предприятия, обеспечивающее общие возможности для поддержки ПО предприятий. Стоит упомянуть системы управления базами данных (СУБД), серверы электронной почты, программы управления сетью и безопасностью. ПО информационного работника, которое обеспечивает пользователя программами создания и управления информацией (возможности управления временем, ресурсами, документацией). К примеру, текстовые процессоры, табличные процессоры, программы-клиенты электронной почты, персональные информационные системы и медиаредакторы. ПО для доступа к контенту, которое используется только для просмотра или ознакомления с программами или ресурсами без их редактирования (иногда может включать функцию для редактирования). ПО предназначено для пользователей цифрового контента. К такому ПО можно отнести медиапроигрыватели, веб-браузеры, программы просмотра изображений и т.п. Образовательное ПО предназначено для выполнения образовательных функций, имеет четкие требования к тестированию знаний пользователя и оцениванию процесса изучения предложенного материала. Современное образовательное программное обеспечение содержит функции совместного использования и многостороннего сотрудничества с другими программами подобной направленности.

Имитационное ПО применяется для симуляции физических или абстрактных систем в научно-исследовательских, учебных или развлекательных целях^[44].

---

Инструментальные ПО в области медиа предназначены для использования пользователями, которые сознают печатные или электронные медиаресурсы для собственного применения или для других потребителей на любой (коммерческой или образовательной) основе. К такому программному обеспечению относятся программы полиграфической обработки, компьютерной вёрстки, обработки мультимедиа, HTML-редакторы, редакторы компьютерной анимации, редакторы для работы со звуковыми данными, для работы с видео и т.п. ПП для проектирования и конструирования широко применяются для разработки аппаратного и программного обеспечения. К программам проектирования относятся системы автоматизированного проектирования (САПР), программы автоматизированной инженерии (Computer Aided Engineering – CAE), программы-редакторы и компиляторы языков программирования, программы интегрированной среды разработки (Integrated Development Environments – IDE). Прикладное программное обеспечение широко используется пользователями разного уровня и направленности применения. В данное время индустрия разработки прикладного ПО не стоит на месте. Таким образом, типизация ППО может рассматриваться с других позиций, чем рассмотрено выше^[45].

Итак, из-за огромного разнообразия ППО существует огромное количество различных его классификаций. Наиболее общей является классификация, которая предполагает разделение ППО на три основных класса: Прикладное программное обеспечение общего назначения К ППО общего назначения относятся программы, предназначенные для решения общих универсальных задач. Такие программы использует большинство пользователей ПК. Текстовые редакторы используются для создания и редактирования текста, не применяя какое-либо оформление.

Самые известные текстовые редакторы – Блокнот (входит в стандартный состав операционной системы Windows), TextPad^[46].

Текстовые процессоры кроме создания и редактирования текста позволяют применять к нему оформление (изменять шрифт, размер, цвет текста, выравнивание и др.), внедрять таблицы, графики и формулы. Самые используемые текстовые процессоры – Microsoft Word, WordPad (менее мощный, входит в стандартный состав операционной системы MS Windows). Электронные таблицы (табличные процессоры) предназначены для работы с различными типами данных в табличной форме, например, финансовые, бухгалтерские документы, инженерные расчеты. Среди электронных таблиц программа MS Excel, Lotus. Основным преимуществом табличных процессоров перед текстовыми процессорами (в которых тоже можно работать с таблицами, производить небольшие вычисления и сортировку) в том, что содержание ячеек является функционально зависимым, т.е. при изменении содержания одних ячеек изменяется содержание связанных с ними других ячеек^[47].

---

Электронные таблицы позволяют создавать небольшие базы данных и визуализировать данные в виде различных таблиц, диаграмм и графиков. Основные виды графических редакторов: растровые, в которых удобно проводить обработку фотографий и объектов с мягкими цветовыми переходами. К ним относятся программа MS Paint (входит в стандартный состав операционной системы MS Windows), профессиональный редактор Adobe Photoshop; векторные, которые используются для работы с векторными изображениями и являются удобным инструментом для обработки чертежей и рисованных картинок. Среди них CorelDRAW и Adobe Illustrator; редакторы 3D-графики используют для создания объемных графических композиций, позволяют проследить взаимодействия 3D-объектов между объектом и источником света. Наиболее известны программы 3D Max, Maya, Cinema 4D. Программы для просмотра различных форматов файлов: изображений – программы ACDSee, FastStone Image Viewer и др.; HTML-страниц – веб-браузеры Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome, Opera и др.; медиа контента (плееры, проигрыватели): аудиоплееры AIMP, Spider player, Media Monkey и др.; мультимедиа-центры Windows Media Player (WMP, входит в стандартный состав операционной системы MS Windows), QuickTime Player (входит в стандартный состав Mac OS), Winamp, VLC Media Player, Media Player Classic и др.; flash-контента, которые используются для воспроизведения видео и аудиофайлов на веб-сайтах, для игр онлайн – Flash-плеер Adobe Flash Player и др.; pdf-файлов для просмотра и печати pdf-файлов – программа Adobe Reader.

Системы управления базами данных (СУБД), к которым относятся настольные базы данных для создания и управления работой баз данных, среди которых MS Access, Paradox. К функциям СУБД относится описание данных, обеспечение доступа к данным, осуществление поиск и отбора данных по определенным критериям. Программы-переводчики: электронные словари для перевода отдельных слов – ABBYY Lingvo, МультиЛекс; программы для перевода больших текстов – ПРОМТ. ППО специального назначения – совокупность программ для решения более узких задач различных предметных областей. Экспертные системы стали дальнейшим развитием СУБД и предназначаются для анализа данных, которые хранятся в базах знаний (заменяют специалиста-эксперта). СУБД производят операции манипулирования данными, а экспертные системы проводят логический анализ данных, оснащены функциями самообучения. Наиболее известны: MYCIN (медицина), ACES (военное дело), ACE (электроника), CODES (информатика), DENDRAL (химия), PROSPECTOR (геология), РЕМОРАМА (торговля). Экспертные системы в основном используются работниками, которые занимаются диагностикой, конструированием, планированием и управлением. Настольные издательские системы, которые используются для электронной верстки печатной продукции (газеты, журналы, книги, буклеты). Используются работниками типографий, редакций журналов и газет, издательств, а также работниками рекламных агентств. Среди программ QuarkXPress, Adobe InDesign, Adobe FrameMaker, Corel Ventura, MS Publisher (чаще используется как программа общего назначения). Электронные энциклопедии, учебники, словари, справочники используются школьниками, студентами, научными работниками, специалистами различных сфер для получения знаний в определенной сфере. Известны Энциклопедия современной техники. Строительство», «Справочник мастера-строителя», «Музыкальный словарь», интерактивный мультимедиа учебник «Органическая химия» и мн. др.

---