Прикладное программное обеспечение. Классификация ППП. Характеристика основных видов ППП

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ – совокупность программ для обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Под ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ (SOFTWARE) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой. К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО: • технология проектирования программ (например, нисходящее проектирование, структурное и объектно-ориентированное проектирование и др.); • методы тестирования программ; • методы доказательства правильности программ; • анализ качества работы программ; • документирование программ; • разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения, и т.д. Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкретного компьютера определяется созданным для него ПО. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области применения. Все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютерах программах. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных.

5. ПО НАЗНАЧЕНИЮ:

ü Системное ПО (BIOS, OC, OБ, Утилиты). Управляет всеми ресурсами ЭВМ и осуществляет общую организацию процесса обработки информации.

ü Прикладное ПО (программы пользователя). Предназначено для эффективного решения задач пользователя в различных сферах деятельности.

ü Инструментальное ПО (системы программирования). Предназначено для эффективной разработки программных средств различного назначения. Облегчают процесс создания новых программ для компьютера.

ПРИКЛАДНОЕ ПО (программы пользователя). Предназначено для эффективного решения задач пользователя в различных сферах деятельности. Это любая конкретная программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Например, там, где на компьютер возложена задача контроля за финансовой д-тью какой-либо фирмы, прикладной будет программа подготовки платежных ведомостей. Прикладные программы могут носить и общий характер, например, обеспечивать составление и печатание документов и т.п. В противоположность этому, операционная система или инструментальное ПО не вносят прямого вклада в удовлетворение конечных потребностей пользователя. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, т.е. решать поставленную задачу без помощи других программ, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Прикладной называется программа для решения типовых, профессиональных задач пользователя. С развитием ЭВМ выделены классы взаимосвязанных задач, которые решались специалистами одной отрасли. Для решения таких задач централизованно стали разрабатываться и поставляться программы, которые с конца 60х получили название ППП.

ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ (ППП) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией.

В зависимости от характера решаемых задач различают следующие разновидности ППП: 1. пакеты для решения типовых инженерных, планово-экономических, общенаучных задач; 2. пакеты системных программ; 3. пакеты для обеспечения систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации научных исследований; 4. пакеты педагогических программных средств и другие. Чтобы пользователь мог применить ППП для решения конкретной задачи, пакет должен обладать средствами настройки. Каждый ППП обладает обычно рядом возможностей по методам обработки данных и формам их представления, полноте диагностики, что дает возможность пользователю выбрать подходящий вариант. ППП обеспечивают значительное снижение требований к уровню профессиональной подготовки пользователей в области программирования, вплоть до возможности эксплуатации пакета без программиста. Часто пакеты прикладных программ располагают базами данных для хранения данных и передачи их прикладным программам.

ППП ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ - это ППП, ориентированные на широкий круг пользователей в различных проблемных областях, позволяющие автоматизировать наиболее часто используемые функции и работы. К пакетам такого типа относятся всевозможные процессоры, текстовые, деловой графики, электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД) и т.д. Данный класс содержит широкий перечень программных продуктов, поддерживающих преимущественно информационные технологии конечных пользователей. Кроме конечных пользователей, этими программными продуктами, благодаря встроенным средствам технологии программирования, могут пользоваться и программисты для создания усложненных программ обработки данных. Представители данного класса программных продуктов – настольные системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие организацию и хранение локальных баз данных на автономно работающих компьютерах, либо централизованное хранение баз данных на файл-сервере и сетевой доступ к ним.

ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ППП - это ППП, имеющие достаточно узкое применение, использующие особые методы представления и обработки информации, учитывающие специфику поддерживаемых задач пользователя. Например, CorelDraw, Pbrush, MathCAD, OptiNet, StatGraf, PageMaker и т.д. Основные тенденции в области развития проблемно-ориентированных программных средств: создание программных комплексов в виде автоматизированных рабочих мест (APM) управленческого персонала; создание интегрированных систем управления предметной областью на базе вычислительных сетей, объединяющих АРМы в единый программный комплекс с архитектурой "клиент – сервер"; организация данных больших информационных систем в виде распределенной базы данных в сети ЭВМ; наличие простых языковых средств конечного пользователя для запросов к базе данных; создание программного обеспечения, позволяющего настраивать функции обработки данных конечными пользователями (без участия программистов); защита программ и данных от несанкционированного доступа (парольная защита на уровне функций, режимов работы, данных). Для подобного класса программ высоки требования к оперативности обработки данных (например, пропускная способность для банковских систем должна составлять несколько сот транзакций в секунду). Велики объемы хранимой информации, что обусловливает повышенные требования к средствам администрирования данных БД (актуализации, копирования, обеспечения производительности обработки данных). Наиболее важно для данного класса программных продуктов создание дружественного интерфейса для конечных пользователей. Данный класс программных продуктов развивается как в плане реализуемых ими функций, так и в плане используемого для их создания инструментария разработчика. Со временем границы компьютеризации информационных систем, как правило, расширяются, что приводит к изменению функций существующих ППП.

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ППП — это ППП, объединяющие в себе функции сразу несколько выше перечисленных ППП, как правило, общего назначения. Простейшим типом таких ППП является совокупность функционально-ориентированных, объединенных единым информационным интерфейсом, например, Ms Office, Ms Woks, Lotus 1-2-3. Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга, но основные достоинства интегрированных пакетов проявляются при их разумном сочетании друг с другом. Пользователи интегрированных пакетов имеют унифицированный для различных компонентов интерфейс, тем самым обеспечивается относительная легкость процесса их освоения. Отличительными особенностями данного класса программных средств являются: полнота информационных технологий для конечных пользователей; однотипный интерфейс конечного пользователя для всех программ, входящих в состав интегрированного пакета – общие команды в меню, стандартные пиктограммы одних и тех же функций (сохранение на диске, печать, проверка орфографии, шрифтовые оформления и т. п.), стандартное построение и работа с диалоговыми окнами и др.; общий сервис для программ интегрированного пакета (например, словарь и средства орфографии для проверки правописания, построитель диаграмм, конвертер данных и др.); легкость обмена и ссылок на объекты, созданные программами интегрированного пакета (применяется два метода: DDE – динамический обмен данными и OLE – динамическая компоновка объектами), единообразный перенос объектов (метод drag-and-drop); наличие единой языковой платформы для разбора макрокоманд, пользовательских программ; возможность создания документов, интегрирующих в себе возможности различных программ, входящих в состав интегрированного пакета. Интегрированные пакеты эффективны и при групповой работе в сети многих пользователей. Так, из прикладной программы, в которой работает пользователь, можно отправить документы и файлы данных другому пользователю, при этом поддерживаются стандарты передачи данных в виде объектов по сети или через электронную почту.

ППП РАСШИРЯЮЩИЕ ФУНКЦИИ ОС - это пакеты, определяющие достаточно широкий спектр ПС. Они обеспечивают сопряжения ЭВМ с унифицированными приборными интерфейсами, научными приборами и установками, обеспечивают подключение к ЭВМ дополнительных унифицированных ВУ, обеспечивают поддержку работы в локальных сетях и обеспечивают обмен текстовыми файлами часто используемых форматов, подготовленных на ЭВМ различного типа, обеспечивают расширение функций ВУ ЭВМ (монитора, клавиатуры, мыши, НМД и т.д.)

ППП АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. Программы этого класса предназначены для поддержания работы конструкторов и технологов, занимающихся построением чертежей, схем, диаграмм, графическим модулированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов. Отличительными особенностями этого класса программных продуктов являются высокие требования к технической части системы обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и базами данных.

МЕТОДО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ППП. Данный класс включает программные продукты, обеспечивающие, независимо от предметной области и функции информационных систем, математические, статические и другие методы решения задач. Наиболее распространены методы математического программирования, решение дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций. Методы статистической обработки и анализа данных (описательная статистика, регрессионный анализ, прогнозирование значений технико-экономических показателей и т. п.) имеют широкое применение. Так, современные табличные процессоры значительно расширили набор встроенных функций, реализующих статистическую обработку и информационные технологии статистического анализа. Вместе с тем необходимость в использовании специализированных программных средств статистической обработки, обеспечивающих высокую точность и многообразие статистических методов, также растёт. На базе методов сетевого планирования с экономическими показателями проекта, формированием отчётов различного вида оформилось новое направление программных средств – управление проектами, пользователями этих программ являются менеджеры проектов.

ОФИСНЫЕ ППП. Данный класс программных продуктов включает программы, обеспечивающие организационное управление деятельностью офиса: Органайзеры – ПО для планирования рабочего времени, составления протоколов встреч, расписаний, ведения записной и телефонной книжки. В состав программ-органайзеров входят: калькулятор, записная книжка, часы, календарь и т. п. Наиболее часто подобное программное обеспечение разрабатывается для ноутбуков, персональных компьютеров блокнотного типа. Программы-переводчики, средства проверки орфографии и распознавания текста. Программы для распознавания считанной сканерами информации и преобразования в текстовое представление. Коммуникационные ППП – предназначены для организации взаимодействия пользователя с удаленными абонентами информационной сети. В условиях развития глобальной информационной сети Internet появился новый класс программного обеспечения – браузеры, средства создания WWW-страниц. Они различаются возможностями поддержки языка HTML, использованием цвета при оформлении фона, текста, форматированием текста, использованием графических форматов изображений, таблиц, фонового звука, мультипликации и т. п. Большинство браузеров используют язык Java. Электронная почта также становится обязательным компонентом офисных ППП. Наиболее широко распространенные ППП электронной почты:

Они различаются платформами, на которых работают (DOS, Windows 3.x, Windows 95, Windows NT, Macintosh), ценой и условиями распространения, поддерживаемыми транспортными протоколами, интерфейсом с сетями. Электронная почта должна обеспечивать шифрование передаваемой информации, факсимиле подписи, проверку орфографии на любом из языков, управление сообщениями по электронной почте (оповещение о новой почте, организация почтовых ящиков, поиск, цитирование корреспонденции и т. д.).

НАСТОЛЬНЫЕ ИЗДАТЕЛЬСКИЕ СИСТЕМЫ. Данный класс программ включает программы, обеспечивающие информационную технологию компьютерной издательской деятельности: форматирование и редактирование текстов; автоматическую разбивку текста на страницы; создание заголовков; компьютерную верстку печатной страницы; монтирование графики; подготовку иллюстраций и т. п. ППП Adobe Page Maker 6.0.

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА. Этот класс программных продуктов является относительно новым, он сформировался в связи с изменением среды обработки данных, появлением лазерных дисков высокой плотности записи с хорошими техническими параметрами по доступным ценам, расширением состава периферийного оборудования, подключаемого к персональному компьютеру, развитием сетевой технологии обработки, появлением региональных и глобальных информационных сетей, располагающих мощными информационными ресурсами. Основное назначение программных продуктов мультимедиа – создание и использование аудио- и видеоинформации для расширения информационного пространства пользователя. Программные продукты мультимедиа заняли лидирующее положение на рынке в сфере библиотечного информационного обслуживания, процесса обучения, организации досуга. Базы данных компьютерных изображений произведений искусства, библиотеки звуковых записей и будут составлять основу для прикладных обучающих систем, компьютерных игр, библиотечных каталогов и фондов.

СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА. Данный класс программных продуктов реализует отдельные функции интеллекта человека. Основными компонентами систем искусственного интеллекта являются база знаний, интеллектуальный интерфейс с пользователем и программа формирования логических выводов. Их разработка идет по следующим направлениям: 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 управления базами знаний для поддержания семантических моделей (процедуральной, семантической сети, фреймовой, продукционной и др.). Как правило, интеллектуальный интерфейс включает: диалоговый процессор на естественном языке; планировщик, преобразующий описание задачи в программу решения на основе информации базы знаний; монитор, осуществляющий управление компонентами интерфейса.

Многочисленные программные средства для решения различных типов вычислительных задач можно разделить на 4 группы:

1. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ. Пишется, как правило, на некотором универсальном языке программирования (Паскаль и т.п.) и предназначается для решения конкретной прикладной задачи. Примеры: программа решения системы линейных алгебраических уравнений тем или иным численным методом, программа вычисления собственных значений матрицы и т. д.

2. БИБЛИОТЕКИ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ. Библиотека представляет собой набор отдельных программ, каждая из которых решает некоторую прикладную задачу или выполняет определенные вспомогательные функции (управление памятью, обмен с внешними устройствами и т.п.). Библиотеки программ зарекомендовали себя эффективным средством решения вычислительных задач. Они интенсивно используются при решении научных и инженерных задач с помощью ЭВМ. Условно их можно разделить на библиотеки широкого применения и специализированные библиотеки. Программы, входящие в состав библиотеки широкого применения, предназначены для решения задач из различных предметных областей. Специализированные библиотеки ориентированы на решение отдельных, порой достаточно узких, классов задач. Как правило, библиотеки программ ориентированы на типовые задачи предметной области и не содержат средств решения специфических прикладных задач (в первую очередь это относится к библиотекам широкого применение программы которых могут использоваться для решения задач из различных предметных областей).

3. ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ.

4. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ. Назовем комплекс программ, элементами которого являются различные пакеты и библиотеки программ. Примером служат системы автоматизированного проектирования, имеющие в своем составе несколько ППП различного назначения. Часто в подобной системе решаются задачи, относящиеся к различным классам или даже к различным предметным областям.