Файл: Состав и свойства вычислительных систем. Информационное и математическо е обеспечение вычислительных систем.pdf

Программа - точная и подробная последовательность инструкций как обрабатывать информацию. В зависимости от назначения программ различают: системные, прикладные, инструментальные.

Инструментальные программы (системы программирования) служат инструментом для создания других компьютерных программ. [8]

Прикладные программы, предназначены для решения конкретных задач обработки информации, например, для создания текстовых документов и графических объектов, для расчётов, для ускорения процесса обучения, для проведения досуга (текстовый процессор, графический редактор, электронные таблицы, обучающие программы, компьютерные игры). Примеры прикладных программ:

• программы для обработки текстов – текстовые процессоры MS Word; системы распознавания текстов после сканирования FineReader; системы автоматического перевода с одного языка на другой, электронные словари Prompt 98, Lingvo и др.;

Рис.20 Классификация программного обеспечения.

• сопровождение выступлений – системы подготовки презентаций MS PowerPoint;
• программы для работы с графикой – системы обработки изображений Adobe Photoshop; системы создания изображений CorelDraw;
• программы для обработки данных – электронные таблицы MS Excel; системы управления базами данных MS Access; системы статистической обработки данных Statistika и SPSS и др.

Среди прикладного программного обеспечения можно выделить ряд направлений. Первое касается обработки текстов. Здесь самыми популярными программами являются текстовые процессоры. Программы этого класса позволяют не только вводить и редактировать текст, но и оформлять его, а также внедрять в текст графическое изображение, таблицы и другие объекты. Самым распространенным текстовым процессором является Word (продукт фирмы Microsoft). [8]

Для автоматизации процедуры ввода текстов разработаны системы распознавания текстов, которые позволяют выделить текст из полученного после сканирования изображения. Примером может служить программа FineReader.

Для работы с текстами на иностранных языках разработаны электронные словари и системы автоматического перевода с одного языка на другой, такие как Lingvo.

Следующее направление в прикладных программах связано с подготовкой специальных слайдов, демонстрируемых на мониторе компьютера для сопровождения всевозможных выступлений. Для подобных целей разработаны системы подготовки презентаций, примером может служить MS PowerPoint.

Среди программ, предназначенных для работы с графикой, можно выделить программы, в основном предназначенные для обработки готовых изображений, введенных с помощью сканера, например Adobe Photoshop. Следующий класс программ предназначен для создания высококачественных изображений. Популярным представителем является CorelDraw.

Среди систем обработки данных следует упомянуть электронные таблицы или табличные процессоры, работающие с информацией, представленной в виде таблицы, в ячейки которой можно размещать символы, цифры и формулы, производящие операции над колонками цифр. Популярным представителем является MS Excel.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяют проводить обработку и анализ огромного массива данных, организованных в табличные структуры. В комплект программ Microsoft Office входит СУБД Access.

Разработаны специальные программы, позволяющие проводить статистическую обработку данных, например программа Statistika, SPSS.

В настоящее время компьютер активно используется для автоматизации процессов верстки электронных изданий. Программы, реализующие эту возможность, называются настольными издательскими системами. В принципе текстовые процессоры также обладают чертами издательских систем, однако профессионалы предпочитают работать со специализированными пакетами типа PageMaker.

Системы автоматизации проектирования, в основном, используются в приборостроении и архитектуре для автоматизации чертежно-графических и расчетных работ. Примером подобной системы является AutoCAD.

Для людей, занимающихся проблемами высшей математики, неоценимую услугу окажут программы, позволяющие проводить аналитические преобразования и численные расчеты. Одним из самых мощных пакетов программ этого направления считается пакет Mathematica.

Системы для автоматизации бухгалтерской деятельности сочетают в себе функции текстовых и табличных процессоров и систем управления базами данных. Они позволяют проводить облегчить процедуру подготовки и учета бухгалтерских документов, а также автоматизировать процесс подготовку всевозможных финансовых отчетов. Примером подобной программы может служить программа 1C-Бухгалтерия.

Прикладные программы часто группируются в интегрированные пакеты.

Они сочетают в себе возможность системы управления базами данных, табличного процессора, текстового редактора, системы деловой графики, а иногда и другие возможности. Как правило, все компоненты интегрированной системы имеют схожий интерфейс, что облегчает обучение работе с ними. Представители интегрированных систем – пакет Microsoft Office и его бесплатный аналог Open Office. Microsoft Office создан корпорацией Microsoft для операционных систем Windows и Apple Mac OS X. В состав этого пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами документов: текстами, электронными таблицами, базами данных и др.

Microsoft Office является сервером OLE объектов и его функции могут использоваться другими приложениями, а также самими приложениями Microsoft Office. Поддерживает скрипты и макросы, написанные на VBA.

Стандартный выпуск пакета Microsoft Office включает следующие программы:

• Microsoft Word - многофункциональный текстовый редактор (который при случае может послужить для верстки текстов, изготовления WWW-страниц и прочего).
• Microsoft Excel — программа для создания и обработки электронных таблиц.
• Microsoft PowerPoint — программа для подготовки презентаций, включающих графические, текстовые, звуковые и даже видеоэлементы.
• Microsoft Outlook — мощнейший офисный менеджер, сочетающий в себе программу электронной почты, программу для создания и отправки факсов, Планировщик Встреч и Контактов, записную книжку и многое другое. Большинство достоинств Outlook проявляется только при работе с локальной сетью — для Интернет эта программа, мягко говоря, слабо приспособлена. [10]

Операционные системы

• графический интерфейс;
• наличие почти полного набора системных программных средств;
• приемлемая устойчивость в работе;
• упрощенная настройка и подключение новых периферийных устройств;
• многозадачность.

Эволюция операционных систем связана с эволюцией компьютерных технологий. Когда вычислительная мощность компьютеров была мала, действия над данными совершались с помощью набора команд. Эти команды обрабатывались специальной программой, находящейся в оперативной памяти. Одновременно могла обрабатываться только одна задача. С увеличением мощности компьютеров был применён объектно-ориентированный метод, когда указанному объекту и назначается действие и реализована многозадачность (кооперативная и вытесняющая).

В случае кооперативной многозадачности все запущенные приложения образовывали очередь на предмет выделения операционной системой ресурсов. Если приложение обращалось к системе чаще, чем другие, то выполнялось только оно, а остальные приложения только занимали оперативную память и замедляли работу в целом. В случае вытесняющей многозадачности ресурсы системы эффективно распределены между приложением, с которым пользователь работает непосредственно, и приложениями, работающими в фоновом режиме. Заканчивающие работу приложения вытесняются и их ресурсы предаются активным приложениям.

DOS (Dick Operating System) – 16-разрядная однозадачная операционная система обладала интерфейсом командной строки и могла работать только с 640 килобайтами оперативной памяти. С ростом оперативной памяти компьютеров и появлением программ, которым требовался для работы весь объем памяти, DOS перестала удовлетворять предъявляемым к ней требованиям.

Windows 3.0 – графическая надстройка над DOS упростила работу пользователя благодаря полноценному графическому интерфейсу. Windows 3.1 и Windows 3.11. стали следующим этапом в развитии Windows. Разработчики называли ее операционной системой, хотя в действительности она таковой не являлась, а представляла собой оболочку установленную поверх DOS. В Windows 3.х было введено несколько весьма существенных решений, которые позволили сделать работу в этой версии системы более удобной быстрой. Система включала относительную поддержку мультимедиа и работу в локальной сети, исчез пресловутый барьер 640 килобайт и компьютер мог использовать всю установленную в нѐм оперативную память. Недостатком Windows 3.х. являлось неустойчивость при выполнении дисковых операций чтения/записи в многозадачном режиме.

Windows 95 – новая 32-разрядная версия операционной системы. Ее отличала абсолютная поддержка мультимедиа, т.к. в нее был интегрирован программно-драйверный комплекс, предоставляющий приложениям Windows прямой доступ к аппаратным устройствам (звуковой карте, видеокарте и т.д.), большая стабильность, по сравнению с Windows 3.x, повысившаяся производительность, новый существенно более легкий в применении интерфейс, использование длинных имен файлов.

Windows 98 не является чем-то принципиально новым. Можно подумать, что это та же Windows 95, но с установленным Internet Explorer. Внешне версии этих операционных систем достаточно отличаются, но из "внутренних" различий следует отметить улучшенный механизм управления оперативной памятью, улучшенные средства управления Windows и восстановления после сбоев и многое другое. Windows 98 содержала массу новых программ и утилит – полный комплект программного обеспечения для работы в Интернет и утилиту конвертации файловой системы FAT 16 в новую версию FAT 32. Для работы Windows 98 комфортный объём оперативной памяти – 64 Мб. Windows 95/98 не являются в абсолютном понимании операционными системами, т.к. их работа требует установленной DOS, и загрузка системы начинается именно с загрузки DOS.

Windows ME — следующий этап в развитии семейства Windows 3.х/9х/МЕ. Она стала первой «домашней» системой, отказавшейся от поддержки DOS. В состав Windows ME вошли новая версия Internet Explorer, пакет для редактирования видео, универсальный проигрыватель, ряд новых инструментов обеспечения сохранности конфигурации и системных файлов, введена поддержка цифровых устройств ввода (цифровых фото- и видеокамер). Полный комплект Windows ME занимает на жёстком диске 400 Мб – втрое больше места, чем Windows 98, и оперативной памяти требует 96 Мб.

Windows NT/2000, следует рассматривать отдельно от Windows З.х/95/98/МЕ. Эти 32- разрядные системы являются истинными операционными системами, поскольку имеют собственное ядро загрузки. Они были разработаны для управления компьютерными сетями, являются более сложными в настройках и поддерживают собственную файловую систему — NTFS, несовместимую с FAT16/32, которую используют Windows 3.х/95/98/МЕ, отличаются высокой стабильностью работы и более высокими требованиями к ресурсам компьютера (64 Мб оперативной памяти и процессора Pentium II-300 им уже недостаточно). Однако обыкновенный пользователь, работая с программами под управлением Windows NT/2000, может и не заметить ощутимой разницы, т.к. интерфейс у этих систем, практически одинаков.

Windows XP – 32 и 64 разрядная операционная система с полностью настраиваемым интерфейсом, поддерживает запись компакт-дисков на уровне самой ОС, содержит множество новых и обновлённых программ, обеспечивает стабильность и удобство работы, но требует не меньше 256 Мб оперативной памяти, процессора с частотой не менее 800 МГц и 2 Гб дискового пространства.

Windows 7 можно считать эволюционным развитием Windows Vista, поэтому заметных для пользователя внешних различий между этими системами не так много. Главное внимание разработчиков было направлено на развитие и «шлифовку» уже выбранных решений, повышение производительности и обеспечение совместимости. Windows 7 – это общее имя для целого семейства операционных систем, ориентированных на разные задачи и различные аппаратные платформы, а поэтому выпускающихся в нескольких редакциях. В настоящее время компания Microsoft делает основной акцент на продвижение трѐх общедоступных редакций: Windows 7 Домашней расширенной, ориентированной на широкий круг домашних пользователей; Windows 7 Профессиональной, предназначенной для бизнеса; Windows 7 Максимальной, имеющей все реализованные возможности. Тем не менее, линейка систем остаётся практически той же, которая существует для Windows Vista, хотя более строгой стала иерархия: каждая более «старшая» редакция включает в себя все функциональные возможности более «младших» редакций.

Новейшая и долгожданная операционная система - Windows 8.

Windows 8, в отличие от своих предшественников — Windows 7 и Windows XP, — использует новый интерфейс под названием Metro (произносится мэ тро). Этот интерфейс появляется первым после запуска системы; он схож по функциональности с рабочим столом — стартовый экран имеет плитки приложений (сродни ярлыкам и иконкам), по нажатию на которые запускается приложение, открывается сайт или папка (в зависимости от того, к какому элементу или приложению привязана плитка). Также в системе присутствует и «классический» рабочий стол, в виде отдельного приложения. Вместо меню «Пуск» в интерфейсе используется «активный угол», нажатие на который открывает стартовый экран. Прокрутка в Metro-интерфейсе Дизайн экрана «Пуск» в Windows 8 в стиле Metro8 идет горизонтально. Также, если сделать жест уменьшения (или нажать на минус внизу экрана), будет виден весь стартовый экран. Плитки на стартовом экране можно перемещать и группировать, давать группам имена и изменять размер плиток (доступно только для плиток, которые были изначально большими). В зависимости от разрешения экрана система автоматически определяет количество строк для плиток — на стандартных планшетных компьютерах три ряда плиток. Цвет стартового экрана меняется в новой панели управления, также меняется и орнамент на заднем фоне.