Билет 5. 1. Виды программного обеспечения

1. Виды программного обеспечения.

2. Шифраторы, дешифраторы: назначение, логическое уравнение, принципиальная схема.

3.Манипуляторы: виды, осн характеристики.

1. Виды программного обеспечения.

Информация в компьютере хранится в файлах. Для удобства поиска нужного файла и размещения информации, относящейся к какой-либо задаче (теме, пользователю), создаются каталоги (директории).

Файл - поименованная область памяти компьютера, где может храниться информация (тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и т. д.). Имя файла состоит из двух частей: собственно имени файла и расширения от одного до трех символов, указывающего тип файла.

Папка (директория, каталог) - это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления и т. д.

Программное обеспечение - совокупность программных средств для обеспечения нормальной работы вычислительной системы, подразделяется на общее и прикладное программное обеспечение.

Программные средства

Общее программное обеспечение

1. Операционная система - это комплекс программ, обеспечивающий управление компьютером как единым целым, его взаимодействие с окружающей средой (человеком, прикладными программами, другими системами).

Операционная система является главной частью системного программного обеспечения и управляется командами.

Основные функции операционных систем:

- ведение файловой системы;

- распределение оперативной памяти;

- динамическая компоновка выполняемых программ;

- обработка прерываний;

- обеспечение многозадачной работы.

2. Системы программирования включают в себя язык программирования, средства для удобства редактирования текстов программ, а также методы отладки программ и различные сервисные функции для облегчения труда программиста.

Интерфейс (interface) - правила взаимодействия операционной системы с пользователем или прикладными системами (программами, вычислительными средствами).

Язык программирования - это совокупность набора символов (алфавита) системы, правил пользования (синтаксис) и истолкования конструкций из символов (семантика) для задания алгоритмов с использованием символов естественного языка.

Существуют три вида языков программирования:

- языки низкого уровня (на уровне машинных кодов, язык типа ассемблер) - это машинно-ориентированные языки, поэтому и программы на них занимают значительно меньше места и довольно быстродейственны, но работа на таких языках требует от программиста высокого искусства;

- языки высокого уровня приближены к естественному языку, чаще всего к английскому, имеют интерпретатор, т. е. специальное устройство для перевода текста программы в компьютерные коды. Примеры таких языков: Basic, C, Fortran, Pascal и др.;

- объектно-ориентированные языки, в которых оперирование идет объектами (окно, меню, кнопка, указатель и т. д.), позволяют писать программы с единым интерфейсом, облегчают программирование рутинных операций оформления программы. Примеры: Object Pascal, Visual Basic, Visual FoxPro, Java и др.

3. Программы технического обслуживания предназначены для нормализации работы компьютера, периферийных устройств, форматирования и восстановления дисков, также к ним относятся антивирусные программы и другие средства, используемые инженерами по эксплуатации компьютерной техники.

Прикладное программное обеспечение

Средства проектирования

1. Системы управления базами данных (СУБД) - специальные программные продукты для создания и работы с базами данных. Базы данных (БД) - это интегрированный и структурированный набор данных, относящихся к какой-либо области или задаче. БД в том или ином виде - неотъемлемая часть большинства практических задач, в первую очередь - информационно-поисковых систем. Рассмотрим три модели баз данных:

реляционная - отношения между данными построены по прин-ципу "один к одному", когда одна запись может быть связана только с одной записью. Форма представления данных в виде таблицы;

иерархическая - отношения между данными построены по принципу "один к многим", когда одна запись взаимосвязана со многими другими. Форма представления данных в виде дерева;

сетевая - принцип организации "многие ко многим", когда одна и та же запись может входить в отношения со многими другими записями в различных вариантах. Форма представления данных в виде графа.

2. Системы искусственного интеллекта - раздел информатики, занимающийся вопросами имитации мышления человека с помощью компьютера. Проблемы искусственного интеллекта:

способы формального описания знания и хранения их в компьютере;

строение моделей умозаключений человека в процессе решения им практических и теоретических задач;

возможность общения "человек - компьютер" на естественном языке;

возможность самоорганизации и самообучения систем искусственного интеллекта.

Экспертные системы - это системы искусственного интеллекта, созданные для решения задач на основе возможностей компьютера, знаний и опыта квалифицированных специалистов; представляют собой программу для компьютера, с помощью которой возможно получить приемлемое решение в ситуации, когда формальных, абсолютно точных решений получить нельзя (диагностика заболеваний, поиск полезных ископаемых, педагогика, психология, политика).

3. Системы автоматического проектирования (САПР) - комплекс технических и программных средств, позволяющих создавать всю необходимую конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания, сооружения.

4. Системы электронного документооборота, включающие в себя:

системы управления документами, которые обеспечивают интеграцию с приложениями, хранение документов, осуществляют поиск документов по атрибутной или полнотекстовой индексации;

системы массового ввода документов, которые позволяют осуществлять ввод с клавиатуры и сканирование, включающее в себя чистку, подготовку к распознаванию, выравнивание изображений и распознавание, которое может быть оптическим или интеллектуальным;

системы автоматизации деловых процессов, предназначенные для моделирования деятельности каждого сотрудника, работающего с электронным документооборотом.

5. Информационное хранилище - это автоматизированная система, которая собирает данные из существующих баз и внешних источников, формирует, хранит и эксплуатирует информацию как единую.

6. Геоинформационная система - это информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и расположение пространственно-координатных данных.

Средства использования

1. Электронные таблицы представляют собой прямоугольный бланк произвольной формы и размера, отображенный на экране ЭВМ. Причем каждая ячейка этого бланка может хранить не только видимое или невидимое значение величины, но и формулу или целую программу для ее расчета; активизация программы в ячейках может происходить автоматически или по какому-либо событию.

2. Графический редактор - комплекс программ, направленный на обработку изображений компьютерной графики. Графика может быть различных видов:

коммерческая (диаграммы, графики), чаще всего встроена в электронные таблицы;

иллюстративная (оформление книг, журналов, создание фильмов);

научная (трехмерное изображение объектов, визуализация научных опытов, графики функций, решение систем уравнений, моделирование экспериментов);

когнитивная, позволяющая образно представить различные формулы и закономерности для доказательства сложных теорем, открывает новые возможности для познания законов функционирования сознания.

3. Текстовый редактор - комплекс программ, предназначенный для ввода с клавиатуры текста и дальнейшего редактирования (правка, копирование, создание таблиц и списков, вставка рисунков, расположение их на странице, проверка грамотности, автоматическая нумерация страниц, составление оглавления, списка литературы, вывод на печать и другие возможности).

4. Электронная почта - специальный пакет программ для хранения и пересылки сообщений между пользователями ЭВМ.

5. Электронный офис - интегрированный пакет программ, включающий в себя текстовый редактор, электронные таблицы, системы управления базами данных, средства коммуникации, язык программирования, графический редактор и др.

6. Видеоконференция - сетевая технология, позволяющая участвовать в дискуссии одновременно сразу нескольким пользователям и видеть на мониторе своего компьютера взявшего слово участника.

7. Система групповой работы объединяет средства коллективной работы прикладных приложений с электронной почтой, настольными и офисными приложениями, управление электронным документооборотом, планирование, управлением заданиями (моделирование деловых процессов), календарным планированием.

8. Корпоративные информационные системы - это автоматизированные системы управления крупными, территориально рассредоточенными предприятиями, имеющими несколько уровней управления, построенные посредством новейших информационных технологий.

Данный список не может быть полным и окончательным. К прикладным программным средствам использования можно отнести игровые и обучающие программы, различные видеотренажеры, программы цифровой обработки звука и т. д.

2. Шифратор (кодер) - это устройство, представляющее собой преобразователь позиционного кода в двоичный. В позиционном коде число определяется позицией единиц в серии нулей, или позицией нуля в серии единиц. Например, если в серии десять нулей, имеется вот такой код 0001000000, то это эквивалентно числу 7 (счет ведется справа налево от нуля). Такой код служит для включения объектов или передачи данных на них.

Дешифратор (декодер) - устройство, преобразующее двоичный код в позиционный (или иной). Другими словами, дешифратор осуществляет обратный перевод двоичных чисел. Опять посмотрим на первую табличку. Единице в каком-либо разряде позиционного кода соответствует комбинация нулей и единиц в двоичном коде, а отсюда следует, что для преобразования необходимо иметь не только прямые значения переменных, но еще и инверсии.