Основные понятия и определения
Технология программирования — совокупность методов и средств, применяемых в процессе разработки программного обеспечения.
Программа (program, routine) — упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.
Программное обеспечение (Software) —- совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.
Задача (problem, task) — проблема, подлежащая решению. Приложение (application) — программная реализация на компьютере решения1 задачи.
2 - 7888
Термин «задача» в программировании означает единицу работы вычислительной системы, требующую выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, памяти).
Процесс создания программ можно представить как последовательность следующих действий:
1. постановка задачи;
2. алгоритмизация решения задачи;
3. программирование.
Постановка задачи (problem definition) — это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.
Алгоритм — система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (выходной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.
Программирование (programming) — теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.
По отношению к ПО компьютерные пользователи делятся на следующие группы:
1. системные программисты. Занимаются разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения;
2. прикладные программисты. Осуществляют разработку и отладку программ для решения различных прикладных задач;
3. конечные пользователи. Имеют элементарные навыки работы с компьютером и используемыми ими прикладными программами;
4. администраторы сети. Отвечают за работу вычислительных сетей;
5. администраторы баз данных. Обеспечивают организационную поддержку базы данных.
Сопровождение программы — поддержка работоспособности программы, переход на ее новые версии, внесения изменений, исправление ошибок и т. д.
Основные характеристики программ:
1. алгоритмическая сложность;
2. состав функций обработки информации;
3. объем файлов, используемых программой;
4) требования к операционной системе (ОС) и техническим средствам обработки, в том числе объем дисковой памяти, размер оперативной памяти для запуска программы, тип процессора, версия ОС, наличие вычислительной сети и т. д. Показатели качества программы:
1. мобильность (многоплатформенность) — независимость от технического комплекса системы обработки данных, ОС, сетевых возможностей, специфики предметной области задачи и т. д.;
2. надежность — устойчивость, точность выполнения предписанных функций обработки, возможность диагностики возникающих ошибок в работе программы;
3. эффективность как с точки зрения требований пользователя, так и расхода вычислительных ресурсов;
4. учет человеческого фактора — дружественный интерфейс, контекстно-зависимая подсказка, хорошая документация;
5. модифицируемость — способность к внесению изменений, например, расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т. п.
6. коммуникативность — максимально возможная интеграция с другими программами, обеспечение обмена данными между программами.
Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса — утилитарные программы и программные продукты.
Утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего такие программы выполняют роль отладочных приложений, являются программами решения задач, не предназначенных для широкого распространения.
Программные продукты (изделия) используются для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.
В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения программных продуктов, которые появились с использованием глобальных телекоммуникаций:
· freeware — бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;
· shareware некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно.
Ряд производителей использует OEM-программы (Original Equipment Manufacturer), т. е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с компьютерами.
Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации (отлажен), иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также наличие кода государственной регистрации.
Пакеты прикладных программ
Классификация пакетов прикладных программ (ППП) приведена на рис. 1.8.
Проблемно-ориентированные ППП. Для некоторых предметных областей возможна типизация функций управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного количества ППП одинакового функционального назначения:
· ППП автоматизированного бухгалтерского учета;
· ППП финансовой деятельности;
· ППП управления персоналом;
· ППП управления производством;
· банковские информационные системы и т. п.
Основные тенденции развития:
· создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) управленческого персонала;
· создание интегрированных систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы;
· организация данных больших информационных систем в виде распределенной БД на сети ЭВМ;
· наличие простых языков средств конечного пользователя и др.
ППП автоматизированного проектирования предназначены для поддержки работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, графическим моделированием и конструированием. Отличительными особенностями этого класса ППП являются высокие требования к аппаратному обеспечению, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и БД (AutoCAD).
К ППП общего назначения относят:
1. Системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие организацию и хранение локальных БД на автономно работающих компьютерах либо централизованное хранение БД на файл-сервере и сетевой доступ к ним. В современных СУБД (например, MS Access 2.0) содержатся элементы CASE-технологии процесса проектирования, в частности:
· визуализирована схема БД;
· осуществлена автоматическая поддержка целостности БД при различных видах обработки (включение, удаление, модификация);
· предоставляются так называемые мастера, обеспечивающие поддержки процесса проектирования;
· созданы шаблоны (прототипы) структур БД, отчетов, форм и т. д.
2. Серверы БД — это ПО, предназначенное для создания и использования при работе в сети интегрированных БД в архитектуре «клиент — сервер». Многопользовательские СУБД в сетевом варианте обработки информации хранят данные на файл-сервере, специально выделенном компьютере, но сама обработка ведется на рабочих станциях. Серверы БД в отличие от этого большую часть обработки (хранение, поиск, извлечение и передачу данных клиенту) данных выполняют самостоятельно, одновременно обеспечивая данными большое число пользователей сети. Общим для различных видов серверов БД является использование реляционного языка SQL (Structured Query Language) для реализации запросов к данным. Большинство серверов БД поддерживает несколько платформ, широкий спектр протоколов передачи данных. Проблемы: обеспечение целостности данных, тиражирование данных по узлам сети и синхронное обновление.
3. Генераторы отчетов (серверы отчетов), обеспечивающие реализацию запросов и формирование отчетов в печатном или экранном виде в условиях сети с архитектурой «клиент — сервер». Сервер отчетов подключается к серверу БД, использующему драйверы сервиса БД (Crystal Reports, Profit for Windows).
4. Текстовые процессоры, предназначенные для работы с текстовыми документами. Развитием данного направления являются издательские системы (Microsoft Word).
5. Табличные процессоры, являющиеся удобной средой для вычислений конечным пользователем, содержат средства деловой графики, средства специализированной обработки (Microsoft Excel).
6. Средства презентационной графики — специализированные программы, предназначенные для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд-фильмов, мультфильмов и их проектирования (Microsoft PowerPoint).
7. Интегрированные пакеты набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга, поддерживающие единые информационные технологии, реализованные на единой операционной и вычислительной платформе (Microsoft Office). Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга, имеют общий интерфейс, благодаря этому их лучше осваивать.
Методо-ориентированные ППП. Данный класс охватывает программные продукты, обеспечивающие независимо от предметной области и функции информационных систем математические, статистические и другие методы решения задач. Наиболее распространены методы математического программирования, решения дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций (Storm, SYSTAT, SAS и другие).
Офисные ППП. Данный класс охватывает программы, обеспечивающие ориентационное управление деятельностью офиса:
· органайзеры (планировщики) — ПО для планирования рабочего времени, составления протоколов встреч, расписаний, ведение записей и телефонной книжки. В состав входят: калькулятор, записная книжка, часы, календарь и т. п.
· программы-переводчики, средства проверки орфографии, распознавание текста (Tiger — система распознавания русского языка, Stylus Lingvo Office, содержащий Fine Reader, Stylus for Windows — переводчик на указанный язык, корректор орфографии Lingvo Corrector и резидентный словарь Lingvo);
· коммуникационные пакеты, предназначенные для организации взаимодействия пользователей с удаленными абонентами или информационными ресурсами сети;
· браузеры, средства создания WWW-страниц;
· средства электронной почты (Pegasys Mail).
Настольные издательские системы. Данный класс ПО включает программы (PageMaker, CorelDraw, PhotoShop for Windows и т. д.), обеспечивающие информационную технологию компьютерной издательской деятельности:
· форматирование и редактирование текстов;
· автоматическую разбивку текста на страницы;
· компьютерную верстку печатной страницы;
· монтирование графики;
· подготовку иллюстраций и т. п.
Программные средства мультимедиа. Основное значение данных программных средств — создание и использование аудио- и видеоинформации для расширения информационного пространства пользователя (различные БД компьютерных произведений искусства, библиотеки звуковых записей и т. д.).
Системы искусственного интеллекта:
· программы-оболочки для создания экспертных систем путем наполнения баз знаний и правил логического вывода;
· готовые экспертные системы для принятия решений в рамках определенных предметных областей;
• системы анализа и распознавания речи, текста и т. п. Примеры систем искусственного интеллекта: FIDE, MYSIN,
Guru и др.
Контрольные вопросы
