Пакеты прикладных программ

ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

Характеристика пакетов прикладных программ

Данный класс программных средств наиболее представителен, что обусловлено прежде всего широким применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.

Примерная классификация и типовые представители прикладного программного обеспечения представлены в табл. 8.3 и на рис. 8.13.

Рис. 8.13.  Классификация пакетов прикладных программ

Проблемно-ориентированные ППП

Это самый представительный класс программных продуктов, внутри которого проводится классификация по разным признакам:

• типам предметных областей;

Рекомендуемые материалы

• информационным системам;

• функциям и комплексам задач, реализуемых программным способом, и др.

Для некоторых предметных областей возможна типизация функций управления, структуры данных и алгоритмов обработки. Это вызвало разработку значительного числа ППП' одинакового функционального назначения и, таким образом, создало рынок про­граммных продуктов:

ППП автоматизированного бухгалтерского учета;

ППП финансовой деятельности;

ППП управления персоналом (кадровый учет);

ППП управления материальными запасами;

ППП управления производством;

банковские информационные системы и т.п.

Основные тенденции в области развития проблемно-ориентированных программных средств:

•         создание программных комплексов в виде автоматизupованных рабочих мест (АРМ) 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 на сети ЭВМ;

• наличие простых языковых средств конечного пользователя для запросов к базе дан­ных;

• настройка функций обработки силами конечных пользователей (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 весьма динамичен как по составу реализуемых ими функций, так и по используемому для их создания инструментарию разработчика. Со временем границы компьютеризации информационных систем, как правило, расширяются, что приводит к изменению функций существующих ППП.

ППП автоматизированного проектирования

Программы этого класса предназначены для поддержания работы конструкторов и техноло­гов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов (темплетов) чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мульт­фильмов.

Отличительной особенностью 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.

ППП общего назначения

Данный класс содержит широкий перечень программных продуктов, поддерживающих пре­имущественно информационные технологии конечных пользователей. Кроме конечных пользователей этими программными продуктами за счет встроенных средств 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.

В настоящее время наиболее широко представлены реляционные СУБД для персо­нальных компьютеров, осуществляющие:

•         работу с базой данных через экранные формы;

• организацию запросов на поиск данных с помощью специальных языков запросов высокого уровня;

• генерацию отчетов различной структуры данных с подведением промежуточных и окончательных итогов;

• вычислительную обработку путем выполнения встроенных функций, программ, написанных с использованием языков программирования и макрокоманд. Пользовательские приложения (прикладные программы), функционирующие в среде

СУБД, создаются по типу меню работы конечного пользователя, каждая команда которого обеспечивает автоматизированное выполнение определенной функции.

В современных СУБД (например, в СУБД Access 2.0) содержатся элементы CASE-технологии процесса проектирования, в частности:

• визуализирована схема баз данных;

• осуществлена автоматическая поддержка целостности баз данных при различных видах обработки (включение, удаление или модификация данных баз данных);

• предоставляются так называемые мастера, обеспечивающие поддержку процесса проектирования (режим "конструктор") — мастер таблиц, мастер форм, мастер отче­тов, построитель меню и т.п.;

• созданы для широкого использования прототипы (шаблоны) структур баз дан­ных, форм, отчетов и т.д.

Все это свидетельствует о расширении функциональных возможностей СУБД как ин­струментального средства для создания приложений. Более подробно о СУБД см. гл. 15.

2.             Серверы баз данных —успешно развивающийся вид программного обеспе­чения, предназначенный для создания и использования при работе в сети интегрированных баз данных в архитектуре клиент-сервер.

Многопользовательские СУБД (типа Paradox, Access, FoxPro и др.) в сетевом варианте обработки данных хранят информацию на файл-сервере — специально выделенном ком­пьютере в централизованном виде, но сама обработка данных ведется на рабочих станциях. Серверы баз данных, напротив, всю обработку (хранение, поиск, извлечение и передачу данных клиенту) данных выполняют самостоятельно, одновременно обеспечивая данными большое число пользователей сети.

Общим для различных видов серверов баз данных является использование реляцион­ного языка SQL (Structured Query Language) для реализации запросов к данным.

Большинство серверов баз данных может использовать одновременно несколько плат­форм (Windows NT, Unix, OS/2 и др.), поддерживает широкий спектр протоколов передачи данных (IPX, ТСРЛР, Х.25 и др.).

Некоторые серверы реализуют распределенное хранение информации в сети, поддер­живают интерфейсы на уровне вызова типа:

• ODBC — Open DataBase Connectivity для доступа к разнородным базам данных;

• DAL — Data Access Language для создания запроса на выборку данных, распределен­ных в сети;

• SAG/CLI — SQL Access Group/ Call Level Interface для распределенных запросов и др. Самой большой проблемой применения серверов баз данных являются обеспечение

целостности (непротиворечивости) баз данных, решение вопроса, связанного с дублирова­нием (тиражированием) данных по узлам сети и их синхронным обновлением.

3.             Генераторы (серверы) отчетов —самостоятельное направление разви­тия программных средств, обеспечивающих реализацию запросов и формирование отчетовв печатном или экранном виде в условиях сети с архитектурой клиент-сервер.

Сервер отчетов подключается к серверу баз данных, используя все уровни передач и драйверы сервера баз данных. Серверы отчетов включают:

• программы планирования — учет времени для формирования отчетов по требованию пользователей, составление расписания выдачи и распространения отчетов по сети:

• программы управления очередью запросов на формирование отчетов;

• программы ведения словаря пользователей для разграничения доступа к сформирован­ным отчетам;

• программы ведения архива отчетов и др.

Подготовленные отчеты рассылаются клиентам по электронной почте или с помощью другого транспортного агента. Серверы отчетов обычно поддерживают разнородные плат­формы, тем самым они эффективно работают в неоднородных вычислительных сетях.

4.              Текстовые процессоры — автоматическое форматирование документов, вставка рисованных объектов и графики, составление оглавлений и указателей, проверка орфографии, шрифтовое оформление, подготовка шаблонов документов.

Более подробно о текстовых редакторах см. гл. 13. Развитием данного направления программных продуктов являются издательские системы.

5.              Табличный процессор — удобная среда для вычислений силами конечного пользователя; средства деловой графики, специализированная обработка (встроенные функ­ции, работа с базами данных, статистическая обработка данных и др.).

Более подробно о табличных процессорах см. гл. 14.

6.              Средства презентационной графики — специализированные про­граммы, предназначенные для создания изображений и их показа на экране, подготовки слайд-фильмов, мультфильмов, видеофильмов, их редактирования, определения порядка следования изображений.

Презентация может включать показ диаграмм и графиков, все программы презентаци­онной графики условно делятся на программы для подготовки слайд-шоу, программы для подготовки мультимедиа-презентации.

Для работы этих программ необходимы также наличие специализированного оборудо­вания — LCD (Liquid Crystal Desktop) — жидкокристаллической проекционной панели, которая просвечивается проектором для вывода изображения на экран, видеотехника.

Презентация требует предварительного составления плана показа. Для каждого слайда выполняется проектирование: определяются содержание слайда, размер, состав элементов, способы их оформления и т.п. Данные для использования в слайдах можно как готовить вручную, так и получать в результате обмена из других программных систем.

7.              Интегрированные пакеты —набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга, поддерживающих единые информационные тех­нологии, реализованные на общей вычислительной и операционной платформе.

Наиболее распространены интегрированные пакеты, компонентами которых явля­ются:

СУБД;

текстовый редактор;

табличный процессор;

органайзер;

средства поддержки электронной почты;

программы создания презентаций;

графический редактор.

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 разработки 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 находится пользователь, можно отпра­вить документы и файлы данных другому пользователю, при этом поддерживаются стандарты передачи данных в виде объектов по сети или через электронную почту.

Методо-ориентированные ППП

Данный класс включает программные продукты, обеспечивающие независимо от предметной области и функций информационных систем математические, статистические и другие методы решения задач.

Наиболее распространены методы математического программирования, решения 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 всевозрастающее применение. Так, современные табличные процессоры значитель­но расширили набор встроенных функций, реализующих статистическую обработку, пред­лагают информационные технологии статистического анализа. Вместе с тем необходимость в использовании специализированных программных средств статистической обработки, обеспечивающих высокую точность и многообразие статистических методов, также растет.

На базе методов сетевого планирования с экономическими показателями проекта, формированием отчетов различного вида оформилось новое направление программных средств — управление проектами, пользователями этих программ являются менед­жеры проектов .

Офисные ППП

Данный класс программных продуктов охватывает программы, обеспечивающие организа­ционное управление деятельностью офиса:

1. Органайзеры (планировщики) — программное обеспечение 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.

2. Программы-переводчики, средства проверки орфографии и распознавания текста включают:

• программы-переводчики, предназначенные для создания подстрочника исходного текста на указанном языке;

• словари орфографии, используемые при проверке текстов;

• словари синонимов, используемые для стилевой правки текстов;

• программы для распознавания считанной сканерами информации и преобразования в текстовое представление.

К ним относятся:

• ППП OCR CuneiForm 2.0 — обеспечивает распознавание смешанных русско-английских текстов, в формате RTF сохраняется как текст, так и иллюстрации;

• ППП OCR Tiger — шрифтовая обучаемая система распознавания русского языка с возможностью автоматического выбора шрифта из библиотеки, обеспечивает многостраничный ввод текстов;

• ППП Stylus Lingvo Office реализует весь цикл "от листа до листа" — с помощью ска­нера осуществляется считывание текстового изображения, находящегося на печатном листе; FineReader осуществляет распознавание оптических образов и запись считан­ной информации в текстовом виде; Stylus for Windows выполняет перевод на указан­ный язык; корректор орфографии Lingvo Corrector и резидентный словарь Lingvo осуществляют проверку и правку. Результат перевода представляется в формате текс­тового редактора Word for Windows и др.

3.Коммуникационные ППП —предназначены для организации взаимодейст­вия пользователя с удаленными абонентами или информационными ресурсами 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 использует язык Java.

Электронная почта также становится обязательным компонентом офисных ППП. Наи­более широко распространенные ППП электронной почты:

• Eudora 2.1.2 (Qualcomm);

• Pegasys Mail 2.4 (David Haris);

• DML (DEMOS).

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 обеспечивает подготовку многостраничных цветных пуб­ликаций, гибкий дизайн страниц, высококачественную печать. Формат печатной страни­цы — А2, допустим максимальный размер публикации более 1060 мм.

Расширены возможности по верстке: неограниченное число страниц-шаблонов, кото­рые могут использоваться в одной публикации; применение различных эффектов к цветным изображениям; настройка резкости и регулировка цветов в импортированных файлах; воз­можно закрепление расположения объектов на странице, автоматическое выравнивание объектов.

Разработаны и включены новые цветовые библиотеки, используются новые техноло­гии HiFi Color и PANTONE Hexachrome, которые расширяют цветовую гамму традицион­ной офсетной печати.

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, процессе 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.);

• системы анализа и распознавания речи 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.

Таблица 8.3. Классификация прикладного программного обеспечения

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ

CASE-технология                                              Ввод в действие

Администратор базы данных                              Генератор отчетов

Алгоритм                             Жизненный цикл программного

АРМ                                                                                                               продукта

Базовое программное обеспечение                      Загрузочный модуль

Задача:                                                                      Предметная (прикладная) область

технологическая                                                     Презентационная графика

функциональная                                                     Прикладное программное обеспе-

Защита программного продукта                       чение

Инструментальная среда пользова-                 Приложение

теля                                                                             Проблемно-ориентированные
Инструментарий технологии про-                    ППП

граммирования                                                       Программа

Интегрированная среда разработ-                   Программирование

ки программ                                                             Программист:
Интегрированные пакеты                                    системный

Интеллектуальные системы                                             прикладной

Интерпретатор                                                                     аналитик

Исходный код программы                                   Программное обеспечение

Качество программного продукта                    Программные продукты (средст-

Классификация программных про-                  _{ва) доя С03}д_ания приложений

дуктов                                                                        Программные средства мультиме-

Коммуникационные программы                       

Компилятор                                                             Программный продукт (изделие)

Конечный пользователь                                       Программотехника

Лицензия:                                                                 

исключительная                                                     Редактор связей

простая                                                                      Свойства объекта

этикеточная                                                             Сервер баз Данных

Методо-ориентированные ППП                        Сервисное программное обеспече-

Модуль                                                                                   ние

Настольные издательские системы                  Сетевая операционная система

Объектный код программы                                 Системное программное обеспече-

Оператор ЭВМ                                                                     ние

Операционная оболочка:                                    Системы программирования

графическая                                                             Сопровождение программного

текстовая                                                                                продукта

Операционная система                                         СУБД — система управления

Отладчик                                                                  базой данных

Офисные ППП                                                          Технологические стандарты

Пакет прикладных программ                             Microsoft:

(ППП)                                                                                       MAPI

Постановка задачи                                                             ODBC

Постановщик задач                                                            OLE

ППП автоматизированного проек-                    Транслятор

тирования                                                                 Утилиты

ППП общего назначения                                      Язык программирования

6. Назовите основные свойства алгоритмов.

7. Какие категории специалистов охвачены процессом подготовки программ?

8. Что такое программный продукт и каковы его свойства?

9. Каковы качественные характеристики программных продуктов?

10. Дайте определения жизненного цикла программных продуктов.

11. Каковы методы защиты программных продуктов?

12. Назовите основные методы правовой защиты программных продуктов.

13. Что такое лицензия на пользование программным продуктом?

14. В чем состоит авторское право разработчика программы?

15. Как можно классифицировать программные продукты?

16. Что входит в системное программное обеспечение?

17. Приведите характеристику основных видов программных продуктов базового про­граммного обеспечения.

18. Приведите характеристику основных видов программных продуктов сервисного про­граммного обеспечения?

19. Дайте определение программы утилиты. Приведите примеры.

20. Что такое программотехника и ее инструментарий?

21. Назовите виды инструментальных средств для разработки программных продуктов и дайте им краткую характеристику.

22. Дайте определение CASE-технологии. Когда она используется?

23. Какие виды языков программирования вы знаете?

24. Что входит в систему программирования?

25. Расскажите о ППП общего назначения.

26. Как создается загрузочный модуль программы?

27. В чем различие компиляторов и интерпретаторов?

28. В чем суть технологических стандартов, введенных фирмой Microsoft в своих про­граммных продуктах?

Вам также может быть полезна лекция "Протокол доставки пользовательских дейтаграмм".

29. Что такое пакеты прикладных программ и как их можно классифицировать?

30. Расскажите об инструментальной среде конечного пользователя.

31. Расскажите о проблемно-ориентированных ППП.

32. Расскажите о методо-ориентированных ППП.

33. Какие ППП можно считать офисными?

34. Для чего нужны издательские системы?