Прикладное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение компьютеров огромно. Оно включает множество программ, решающих отдельные задачи обработки информации, различные библиотеки программ специального назначения, предназначенных для решения, например, задач вычислительной математики, оптимизации функций и функционалов, задач сетевого планирования, программ, используемых для обслуживания локальных сетей компьютеров и глобальной компьютерной сети Internet, программ защиты от компьютерных вирусов и много-много других программ. Оно также включает много пакетов прикладных программ, предназначенных для решения узких и широких классов задач обработки информации в различных сферах человеческой деятельности.

Широко известны такие пакеты, как редакторы текстов, предназначенные для подготовки на компьютере текстов любой сложности с рисунками и математическими формулами, издательские системы, включающие средства верстки страниц журналов, книг, буклетов, и т. п.

Не менее известными являются графические редакторы, предназначенные для создания иллюстративной графики — рисунков в книгах и журналах, рекламных объявлений и т. п., с которыми в своей деятельности приходится иметь дело дизайнерам.

Большой популярностью в бухгалтерских, экономических и инженерных расчетах пользуются табличные редакторы, раньше называемые электронными таблицами.

Огромное прикладное значение имеют пакеты создания баз данных и управления этими базами.

Нашли широкое практическое применение пакеты подготовки проектно-конструкторской документации — AUTOCAD, проведения различных математических расчетов — MATCAD, MAT LAB, MAPL, STATGRAPH, STATISTIKA и др.

Перечислить, а тем более описать все то, что создано в области прикладного программного обеспечения на страницах одной книги, невозможно, поэтому мы ограничимся кратким перечислением наиболее популярных программных средств, используемых в настоящее время на персональных компьютерах.

В состав пакета прикладных программ Microsoft Office, поставляемого фирмой Microsoft и работающего под управлением ОС Windows, входят три основные компоненты: Word, Excel, Access. Компонента Word, что в переводе с англ, означает «слово», — это профессиональный текстовый редактор, предназначенный для подготовки самых разнообразных текстовых документов. Он осуществляет процедуры набора, редактирования, печати и сохранения текстов любой сложности, включающих рисунки и математические формулы. При работе с Word соблюдается принцип «Что видите, то и получаете» (What You See is What You Get). Это означает, что видимый на экране текст будет один к одному перенесен на бумагу. Кроме этого, Word обладает большим набором сервисных функций, включая проверку правописания и грамматики. В настоящее время Word — одна из самых популярных программ, используемых специалистами для подготовки текстовых документов.

Excel, означающее превзойти, — это табличный редактор, предназначенный для проведения различных расчетов, данные для которых весьма удобно представляются в виде таблиц. Это в первую очередь бухгалтерские, плановые, инженерные расчеты, составление различных сводок, диаграмм, прайс-листов и многое другое. При работе с Excel, так же как и при работе с Word, соблюдается принцип «Что видите, то и получаете». Это придает работе в Excel простоту и видимость получаемого результата и позволяет избежать многих ошибок при проведении расчетов.

Excel обладает большим набором сервисных функций: ввод текста, создание рисунков, прием и отправление данных. Он включает также программную надстройку «Пакет анализа» и библиотеку из 78 статистических функций, предназначенных для обработки информации методами матстатистики.

Основные сведения по Microsoft Word (глубокие и поверхностные) можно получить из литературы [12—14]. Более глубоко методы работы в среде Excel изложены в [15—17].

Microsoft Access (доступ) представляет собой систему управления базами данных (СУБД). При этом под базой данных (БД) подразумевают набор определенным образом составленных сведений, относящихся к заданной теме. По существу — это хранилище информации, освещающей некоторую конкретную область реального мира, в котором введены определенные правила хранения информации.

В прошлом многие организации в обязательном порядке имели и поддерживали базы данных. Например, отдел кадров любого промышленного предприятия, проектной организации, НИИ, учебного заведения создавал и постоянно вел (обновлял) сведения о кадровом составе своих работников и учащихся. В складских помещениях постоянно велся учет наличного состава объектов, хранящихся на этом складе. В вооруженных силах создавались и поддерживались базы данных командного и рядового состава служащих, видов вооружений, интендантских запасов и др.

Данные, входящие в состав БД, хранились на бумаге, в специальных картотеках. В настоящее время для создания, использования и обновления баз данных используются программные средства, имеющие общее название СУБД. Данные в таких системах хранятся на жестких дисках компьютеров.

Microsoft Access — одна из достаточно мощных СУБД. Она использует реляционный (доносящий) принцип организации данных, когда они представляются в виде взаимосвязанных таблиц. Таблицы, как файлы записей, размещаются на жестких дисках ПК один раз. Далее они только обновляются: вводятся новые записи, удаляются старые, изменяется содержимое полей записей и т. д. Для использования и анализа данных применяется система запросов, согласно которой данные могут быть выведены на экран разными способами. Предусмотрена возможность представления данных в виде печатного отчета.

В настоящее время СУБД и, в частности, Microsoft Access используются повсеместно самыми различными категориями пользователей — от школьников до сотрудников спецслужб. Имеется широкий спектр литературных источников от простейших до фундаментальных, в которых приведены сведения об Microsoft Access [18—211.

По некоторым зарубежным сведениям, в настоящее время более 4 млн специалистов в своей работе используют программу AUTOCAD. Перевод с английского этой аббревиатуры означает автоматизированное черчение и проектирование с помощью ЭВМ.

Первая программа AUTOCAD была создана фирмой AutoDesk в 1982 г. За более чем двенадцать лет эксплуатации она стала одним из лучших программных инструментов, предназначенных для подготовки конструкторско-технологической документации на компьютерах, т. е. в системах автоматизированного проектирования (САПР).

Использование AUTOCAD позволяет в несколько раз сократить сроки подготовки чертежей, различных схем, графической и пояснительной документации, повысить их качество. В настоящее время не существует проектно-конструкторской организации, где бы не использовалась эта система. Она также популярна среди студентов-механиков, строителей, электриков, которым приходится подготавливать много чертежей.

Основные сведения по AUTOCAD можно взять из литературных источников [22—25].

Фундаментальным источником является книга [26].

Пакеты прикладных программ MATCAD, MATLAB, MAPL — это специализированные программные средства, предназначенные для решения задач вычислительной математики, матфизики, матстатистики, построения графиков и решения задач из смежных областей. Во всех пакетах предусмотрено решение примерно одинаковых классов задач:

  • 1) вычисление выражений;
  • 2) упрощение выражений;
  • 3) решение нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений;
  • 4) решение систем нелинейных и нелинейных алгебраических уравнений;
  • 5) дифференцирование и интегрирование функций;
  • 6) решение дифференциальных уравнений и их систем;
  • 7) решение задачи теории вероятностей и матстатистики;
  • 8) построение графиков функций в двумерном и трехмерном пространствах.

Каждый из пакетов может работать в режиме калькулятора для выполнения простых вычислений и каждый из них имеет свой язык программирования для составления программ с разветвлениями и циклами.

В пакете MATLAB, разработанном компанией MathWorks, акцент сосредоточен на выполнении операций с матрицами, что и отражено в его названии Matrix Laboratory.

Пакет MAPL (в переводе «клен») разработан в канадском университете Waterloo. Он ориентирован на решение алгебраических задач. В нем даже численные решения часто представляются в аналитическом виде.

Исчерпывающие сведения об указанных пакетах, а также методы их использования для решения тех или иных задач можно получить из литературных источников [27—31].

Весьма поверхностно описанными пакетами не исчерпывается перечень программных продуктов, которые в настоящее время используются специалистами-прикладниками в своей области знаний. Широко популярными являются также профессиональные пакеты STATGRAPH и STATISTIKA, используемые для обработки статистической информации, пакет Corel Draw — для создания графических объектов, пакеты для цифровой обработки фотографий и др.

Много прикладных программ применяется для обеспечения работоспособности мировой сети компьютеров Internet. В дословном переводе с английского Internet означает междусетье, так как net — это сеть. Если говорить конкретно, то Internet представляет собой объединение локальных и территориальных сетей компьютеров, размещенных в различных странах земного шара. Проводные и беспроводные линии связи, которыми соединены между собой компьютеры, собственно говоря, и образуют сеть. Компьютеры называются узлами сети. Часть компьютеров обеспечивает работоспособность сети. Они называются серверами. Другая часть компьютеров, в основном пользователей, называется клиентами.

Исторически первая территориальная сеть была создана в начале 70-х годов прошлого века по заказу Министерства обороны США и включала четыре суперкомпьютера, соединенных между собой высокоскоростными оптоволоконными линиями связи. Она называлась ArpaNet и работала по правилу: если какая-либо линия вышла из строя, информация в обязательном порядке должна быть доставлена в нужное место, т. е. она передавалась по другой линии.

По принципу ArpaNet в начале 80-х годов Национальным научным центром США создается высокоскоростная сеть NsfNet. Объединение двух указанных сетей получило название Internet.

К середине 1980-х годов к сети NsfNet подключаются многие локальные сети различных организаций и территориальные сети штатов. В 1986 г. NsfNet включала пять суперкомпьютеров. Именно она и представляет собой базовую сеть Internet, образно говоря, ее «хребет». В этой сети осуществляется основная работа по передаче данных и сообщений.

Постепенно в других странах мира создавались свои локальные и территориальные сети, которые подключались к базовой сети. Таким путем постепенно образовалась сеть, которую теперь принято называть Internet. Сейчас Internet объединяет более 16 тысяч локальных сетей, около 40 млн компьютеров, около 100 млн пользователей из более чем 100 различных стран мира. В этих странах любой гражданин, имеющий компьютер и линию связи, может подключиться к сети Internet. Сама сеть по своей структуре очень напоминает паутину. Отсюда происходит еще одно ее название — Всемирная паутина (World Wide Web — WWW).

Передача информации в сети осуществляется в соответствии с рядом общих правил или, как принято говорить, по протоколу TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol — протокол управления передачей/межсетевой протокол). Правила этого протокола воплощены в одноименной программе TCP/IP, которая должна быть в обязательном порядке установлена на компьютере пользователя. В настоящее время наряду с другими программами, обеспечивающими связь с Internet, она включается в состав ОС Windows.

Связь пользователя с Internet можно осуществить несколькими способами, которые отличаются стоимостью и скоростью передачи данных: по телефонной линии (самая дешевая и медленная связь), по выделенной линии Internet, радиоканалам, через спутник, по линии кабельного телевидения. Все перечисленные линии связи более медленные, чем линии в основной сети Internet. Там скорость передачи данных достигает несколько Гигабайт/с, и вся передача информации происходит именно в этой части сети Internet.

Одним из популярнейших видов связи в Internet является электронная почта (e-mail). Если ваш компьютер подключен к Internet, при наличии программы Microsoft Outlook Express, которая поставляется в составе ОС Windows, можно на экране терминала написать письмо и отправить его по адресу в любую точку мира. Скорость передачи писем достаточно высока, несколько минут или секунд, и стоит существенно дешевле, чем международный разговор по телефону. Почту также можно получить от лица, направившего ее по вашему адресу.

Передачей почты занимаются почтовые серверы, которые действуют согласно двум протоколам SMPT и POP3.

Сетевые новости (группы новостей) или телеконференции — Use net — являются вторым по популярности, после e-mail, видом связи в Internet.

Если электронная почта передает сообщения только одному лицу, то сетевые новости передают сообщения от одного многим, участвующим в телеконференции. Таким образом, новости узнают сразу многие, причем во всем мире. Use net часто называют также досками объявлений или дискуссионными клубами.

Работоспособность Use net достигается за счет соответствующего программного обеспечения. В отправлении и передаче сообщений участвуют серверы новостей, работающие по протоколу NNTP. В настоящее время программное обеспечение Use net поддерживает более 40 тыс. телеконференций.

Широкое распространение в Internet получили чаты (ICR — Internet Chat Realy). В отличие от групп новостей, общение в чатах (разговорах) происходит в режиме реального времени. Как только на вашем компьютере набрано и отослано сообщение, оно становится доступным всем, кто участвует в чате, вы тут же можете получить на него ответ. Таким образом, происходит живой разговор и обсуждение той или иной проблемы. Для поддержки ICR используется свое программное обеспечение.

Все большую популярность в Internet приобретает телефония. В этом случае общение с собеседником осуществляется голосом. Причем стоимость его существенно ниже, чем международные телефонные разговоры.

В отличие от телефонной сети, которая служит исключительно для связи, Internet не ограничивается только связью. Кроме обеспечения связи, Internet представляет собой огромное хранилище самой различной информации: файлов, содержащих различные документы, справки, фотографии, музыкальных и видеопроизведений, а также гипертекстовых документов. Любой пользователь, компьютер которого подключен к Internet, может получить доступ к этой информации. Данные, хранящиеся в Internet, принято называть его ресурсами. Ресурсы по своему объему громадны.

Информация размещена на жестких дисках компьютеров-серверов в виде так называемых сайтов (мест). Сайты состоят из страниц. По линиям связи она может передаваться компьютерам-клиентам, которые принадлежат пользователям. Запрашивает информацию программа-клиент, размещенная на компьютере пользователя, у программы-сервера, находящейся в памяти компьютера-сервера. Для осуществления запросов-ответов, все сайты сети имеют адреса. Непосредственно компьютеры используют числовые, достаточно длинные адреса. В распоряжении пользователей имеются буквенные адреса, называемые доменными именами. Например, WWW.NTV.RU — доменное имя телекомпании

НТВ. Соответствие между числовыми адресами узлов сети и их доменными именами поддерживается с помощью специальной таблицы — базы данных DNS. Состояние базы контролируется также специальной программой. Для передачи файлов используется свой протокол FTP (File Transfer Protocol), основанный на протоколе TCP/IP.

Основной массив информации в Internet хранится в виде гипертекстовых документов на Web-серверах, для создания которых используется специальный язык HTML разметки документа. Гипертекстовые документы отличаются от обычных документов наличием в них ссылок на другие такие же документы. По этим ссылкам можно переходить от одного документа к другому и, таким образом, последовательно просматривать информацию. Протокол передачи гипертекста носит название HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Услуга Internet, основанная на использовании гипертекстовых документов, получила название WWW (World Wide Web) — Всемирная паутина.

Для перемещения по гипертекстовым документам используется специальная программа — браузер (от англ, browse — просматривать). Иначе ее называют проводник или навигатор. В составе ОС Windows поставляется программа Internet Explorer (проводник Internet). С помощью этой программы можно последовательно перемещаться по документам, используя имеющиеся в них ссылки, либо в адресной строке указать доменное имя сайта и перейти прямо к первой его странице.

Если адрес сайта неизвестен, можно осуществить поиск по ключевому слову той информации, которая вам нужна. Для этого в распоряжении пользователя имеются поисковые русскоязычные и англоязычные программы, часто называемые поисковыми машинами. Наиболее известные из них Апорт!, Rambler, Yandex, Tela. Среди англоязычных поисковых машин широкой популярностью пользуются Alta Vista, Hot Bot, Open Text.

Для поиска можно использовать также русскоязычные каталоги ресурсов Ay!, Russia of the Net, Созвездие Интернет и англоязычные Excite, Yahoo!, Infoseek и др.

Из краткого описания Internet следует, что это очень сложная компьютерная система, использующая не только множество компьютеров, линий связи, но и сложнейшее программное обеспечение, работающее вместе с тем достаточно надежно. Internet — большой успех многих и многих специалистов в практическом применении компьютерных технологий.

Особый класс прикладных программ составляют программы архивации файлов, называемые архиваторами. При работе на компьютере иногда возникают ситуации, приводящие к потере информации на жестком диске. Это может происходить по разным причинам. Поэтому нужно соблюдать золотое правило — всегда хранить копии наиболее важных программ вне компьютера. Чаще всего их хранят на гибких и компакт-дисках. Для того чтобы копии занимали меньше дискового пространства, применяют сжатие информации, записываемой на диск. Эту функцию и выполняют программы-архиваторы.

Использование архиваторов позволяет уменьшить объем копий в среднем на 40—80 %. Сжатие .ехе- и .com-файлов осуществляется вместе с тем не так интенсивно. Программы архивации предоставляют также ряд дополнительных возможностей: обновление и модификацию архивов, разархивацию только части архива, тест целостности архива и др. Широкое распространение архивация получила и в Internet, где передача файлов в сжатом виде экономит время и средства. Воспользоваться файлом архива можно только после его полной или частичной разархивации.

Наибольшее распространение получили такие программы-архиваторы, как ARJ, ZIP, RAR, WinZip, WinRAR. Архиваторы ARJ, ZIP, RAR работают под управлением операционной системы MS-DOS, архиваторы WinZip, WinRAR — под управлением ОС Windows.

В настоящее время используются в основном архиваторы WinZip и WinRAR.

Большинство людей, даже очень далеких от использования компьютерных технологий, безусловно, слышали о компьютерных вирусах. Это образное название специальных программ, изготавливаемых недоброжелательными, желающими даже худой славы программистами, для порчи программного обеспечения компьютеров.

Программа-вирус — это небольшая программа, которая в общем предназначена для выполнения различных деструктивных действий от самых безобидных (различные звуковые, визуальные помехи во время решения задач обработки информации) до фатальных — уничтожения системного программного обеспечения компьютера.

Вирусы проявляют себя по-разному:

  • • замедляют работу компьютера;
  • • выбрасывают на экран монитора посторонние фразы;
  • • перевертывают экран;
  • • генерируют различные звуки;
  • • портят прикладные программы;
  • • уничтожают исходные данные;
  • • разрушают файловую систему;
  • • изменяют длину файлов;
  • • уничтожают BIOS.

Особенностью программ-вирусов является то, что они могут размножаться, т. е. программа может воспроизводить себя в различных местах памяти компьютера.

Вирус на каждый конкретный компьютер может попасть несколькими путями: с диска, на котором он первично размещен, по линиям связи в локальной сети компьютеров или по линиям Internet, в частности по электронной почте, из программ, скачиваемых с Internet, по Web-страницам.

Для борьбы с разрушительной деятельностью программ-вирусов были разработаны и продолжают разрабатываться про-граммы-антивирусы. Это программы-распознаватели кодов вирусов, их перехватчики и многие другие. Широко известны такие популярные программы, как Dr.Web, Antiviral Toolkit Pro, а также комплекс антивирусных программ А. Касперского [32]. Указанный комплекс в последнее время чаще всего устанавливается на компьютерах, работающих под управлением ОС Windows, и периодически обновляется. Меньше всего подвержены вирусным атакам компьютеры, использующие ОС UNIX.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >