О. В. Матюхина информатика программные средства краткий курс лекций
| Вид материала | Курс лекций |
- Лекции по дисциплине «Информатика и математика» Тема 12: Организационные меры, аппаратные, 247.81kb.
- Краткий курс лекций, 182.24kb.
- Н. В. Рудаков Краткий курс лекций, 1552.23kb.
- В. Б. Аксенов Краткий курс лекций, 1098.72kb.
- Краткий курс лекций по медицинской паразитологии Часть Клещи, 643.33kb.
- Краткий курс лекций по философии учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей, 2261.57kb.
- Методические указания: краткий курс лекций для студентов заочной формы обучения Санкт-Петербург, 1540.61kb.
- Краткий курс лекций учебной дисциплины «Методика преподавания начального курса математики», 631.78kb.
- В. В. Климов национальный исследовательский ядерный университет «мифи» модели, методы, 10.26kb.
- И. М. Максимова теория государства и права краткий курс лекций, 2531.05kb.
О.В. МАТЮХИНА
ИНФОРМАТИКА
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
Краткий курс лекций
Выпуск II
Бишкек 2007
ПРЕДИСЛОВИЕ
Компьютеры надежно входят в нашу жизнь. Они пишут стихи, сочиняют музыку, обыгрывают нас в шахматы, используются в глубинах океана, не доступных человеку, помогают в сельском хозяйстве, управляют космическими аппаратами, способны заменить человека в экстремальных ситуациях, угрожающих его здоровью и жизни. Компьютер – это терпеливый помощник, охотно выполняющий нудные однотипные расчеты, причем без ошибок.
Каждые два года скорость работы компьютеров удваивается. К 2020 году, по прогнозам специалистов, компьютер будет работать со скоростью человеческого мозга, иными словами выполнять около 20 миллиардов операций в секунду. Еще через десять лет он сможет сравниться с тысячью думающих голов. К середине столетия персональный компьютер вместит в себя разум всего населения Америки, а к концу века – всей планеты. Будет стерта грань между биологической жизнью и искусственным разумом.
При этом в перспективе компьютер станет совершенно иным. Основа нынешних компьютеров – силикон, база будущих – углерод, нейрон, биологические модели. Эти умные машины станут нашими спутниками в далеких путешествиях, няньками, учителями. Встанет вопрос о юридическом статусе носителей искусственного интеллекта.
Интенсивная работа с интеллектуальными средствами в рамках персонального компьютера приведет к накоплению большого объема знаний, а знания – это стратегически важный ресурс любого государства.
Следует подчеркнуть, что персональные компьютеры коренным образом изменяют процессы, методы и формы получения образования. Пример тому – дистанционные и мультимедийные средства обучения.
Всеобщим делом становится информатизация всего общества, включая управление, социальную и другие сферы. Повышению компьютерной грамотности населения способствует Национальная стратегия "Информационно-коммуникационные технологии для развития Кыргызской Республики".
Программа всеобщего компьютерного образования направлена на решение масштабных проблем социально-экономического развития государства. Реализуется она повседневно на базе массового использования современных достижений передовой вычислительной техники.
Широкий процесс компьютеризации открывает людям доступ к надежным источникам информации, избавляет их от рутинной работы, обеспечивает высокий уровень автоматизации обработки информации в любых отраслях жизнедеятельности человека.
Переход к информационному обществу немыслим без подготовки населения к быстрому восприятию и обработке всевозрастающих объемов информации, овладению современными средствами, методами и технологиями труда. Новые условия работы порождают зависимость знаний одного человека от информации, приобретенной другими людьми. Поэтому уже недостаточно уметь самостоятельно осваивать и накапливать информацию, а надо научиться такой технологии работы с информацией, когда готовятся и принимаются решения на основе коллективного знания.
В растущем информационном потоке человек призван свободно ориентироваться, иначе говоря, обладать информационной культурой. Информационная культура предусматривает умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы.
Она вбирает в себя знания из кибернетики, информатики, теории информации, математики, теории проектирования баз данных и ряда других дисциплин. Неотъемлемой частью информационной культуры является знание новой информационной технологии и умение ее применять как для автоматизации рутинных операций, так и в неординарных ситуациях, требующих нетрадиционных творческих подходов. В высших учебных заведениях социальным заказом выступает уровень информационной культуры студента и в связи с этим – изучение Информатики.
По определению российского академика А.А. Дородницына "Состав информатики – это три неразрывно и существенно связанные части: технические средства, программные средства и алгоритмические средства".
В первом выпуске – Информатика. Аппаратные средства (1997 г.) – авторы рассматривали основные сведения об истории вычислительной техники, архитектуре персонального компьютера, компьютерных сетей, социальных проблемах информатизации общества.
Предлагаемый краткий курс лекций является логическим продолжением первого выпуска, он призван помочь изучающим Информатику в углубленном освоении программного обеспечения, научить студентов работать с современными программными средствами (MS WINDOWS, MS WORD, MS EXCEL, MS POWER POINT, MS ACCESS).
В настоящем издании не рассматриваются подробно все команды, связанные с работой в том или ином приложении MS WINDOWS. Основная цель – сформировать представление о функциональных возможностях конкретного программного продукта и ознакомить с общей методологией его использования.
ГЛАВА I. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением. Программное обеспечение (программные средства) представляет собой совокупность программ, необходимых для решения определенных задач. Условно его разделяют на три группы (рис. 1): системное, прикладное и инструментарий технологии программирования.
Рис. 1. Классификация программного обеспечения
Системное программное обеспечение. К системному программному обеспечению относятся:
- операционные системы;
- программные оболочки операционной системы;
- сервисные программы.
Чтобы пользователь мог управлять персональным компьютером, необходимы общие правила запуска программ и работы с данными. Нужны некоторые обобщенные методы доступа к ресурсам компьютера и при создании нормально работающих программ. Их предоставляет специальный вид программного обеспечения – операционная система.
Операционная система (ОС) – это организационная совокупность программ, действующая как интерфейс между персональным компьютером и пользователями. Она снабжает их набором средств для облегчения проектирования, отладки и сопровождения программ и одновременно управляет распределением ресурсов для эффективной работы программ.
В программном обеспечении операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.
Выступая как основная программа управления компьютером, операционная система выполняет множество функций:
- обеспечивает запись и считывание информации;
- организует иерархическую файловую структуру хранения данных на дисках;
- осуществляет взаимодействие между отдельными устройствами компьютера;
- поддерживает работу периферийных устройств компьютера;
- обеспечивает выполнение всех прикладных программ пользователя и их взаимодействие с аппаратурой.
Операционная система хранится на жестком диске, а при его отсутствии для этих целей выделяется специальный гибкий диск, который называется системным диском. ОС – это первая программа, автоматически загружающая с диска в оперативную память компьютера после его включения. В настоящее время наиболее активно используются операционные системы MS DOS, UNIX, NET WARE, MS WINDOWS (95, 98, 2000, Me, XP, NT, VISTA), OS/2, LINUX.
Рядовому пользователю не приходится применять все команды ОС, он ограничивается лишь определенным их набором. В связи с этим были разработаны так называемые программные оболочки, облегчающие работу с операционной системой. Они представляют собой специализированные программы, обеспечивающие пользователю дополнительные удобства при управлении компьютером, дают возможность "приручить" операционную систему. К таким программам относятся системы NORTON COMMANDER, NORTON NAVIGATOR, WINDOWS NAVIGATOR, MS WINDOWS (1.0, 2.0, 3.0), FAR.
Сервисное программное обеспечение расширяет потенциал базового программного обеспечения и организует более удобную среду работы пользователя. Предлагаемые программы диагностируют деятельность компьютера и вычислительной сети; обнаруживают и устраняют дефекты дисков (NORTON DISK DOCTOR); обеспечивают защиту информации от вирусов (см. гл. IX); восстанавливают удаленные файлы (UNDELETE, UNERASE); оптимизируют данные на внешних носителях (SPEED DISK); архивируют данные (WINRAR, ARJ, ICE, PKZIP) и т.д. Эти программы часто называют утилитами.
Прикладное программное обеспечение. Прикладное программное обеспечение подразделяется на целевое и универсальное.
Целевое программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач пользователя и имеет весьма ограниченную область применения. Такие прикладные программные пакеты разрабатываются обычно самим пользователем или выполняются профессиональными программистами по заказу.
Широкое распространение персональные компьютеры получили благодаря наличию универсального программного обеспечения, что позволило решать не только отдельные частные задачи, но и целиком автоматизировать профессиональную деятельность. Усилиями высококвалифицированных программистов созданы программы, которые просты в управлении и понятны пользователям, далеким от вычислительной техники.
К основным видам универсального программного обеспечения для обработки различной информации относятся:
- текстовые редакторы;
- электронные таблицы;
- графические редакторы и средства презентационной графики;
- системы управления базами данных;
- Web-редакторы.
Текстовые редакторы – это программы, которые предназначены для создания и обработки текстовой информации. Практически любой пользователь персонального компьютера сталкивается с проблемой создания различных отчетов, статей, рефератов, писем, буклетов и других документов. Применение для этих целей персонального компьютера резко повышает производительность труда по сравнению с использованием пишущей машины.
Наиболее распространенными текстовыми редакторами считаются WORD PERFECT, MULTI EDIT, CHIWRITER, TEX, ЛЕКСИКОН, СЛОВО И ДЕЛО, ФОТОН, БЛОКНОТ, WORD PAD, MS WORD.
Системы электронных таблиц создают и обрабатывают числовую информацию. Они удобны при обработке результатов вычислений, представляемых в табличной форме.
Электронная таблица может содержать несколько миллионов элементов. Информация вводится в компьютер либо с клавиатуры, либо записывается по результатам расчета формульных выражений. Пользователю предоставляются широкие возможности для редактирования таблицы, ее модификации и вывода на печать. Они незаменимы при получении результатов вычисления в графической форме, что встречается на практике достаточно часто. Хорошо зарекомендовали себя у пользователей такие системы электронных таблиц, как LOTUS 1-2-3, SUPERCALC, QUATTRO PRO, MS EXCEL.
Графические редакторы представляют собой программы для создания и обработки графической информации. С их помощью воспроизводится широкий спектр различных изображений: схемы, чертежи, рисунки и т.д. По своему усмотрению пользователь может сделать любые сложные графические изображения, используя различные виды линий, фигур, контуров, цветовую гамму рисунка и фона. Такими возможностями обладает известный пакет MS PAINT. Универсальными графическим системами выступают пакеты CORELDRAW, ADOBE PHOTOSHOP, MACROMEDIA FIREWORK MX.
Графические системы чрезвычайно многочисленны и разнообразны. Среди них можно выделить системы для деловой и презентационной графики MS POWER POINT, MULTIMEDIA VIEWER, PREMIER, инженерной графики и автоматизированного проектирования AUTODESK AUTOCAD, ARCHICAD, AUTODESK WORKCENTER, художественной графики и анимации AUTODESK 3D STUDIO, AUTODESK ANIMATOR PRO.
Системы управления базами данных способны хранить и обрабатывать очень большие объемы данных с весьма сложной структурой связей и ссылок. Подобные системы служат для поддержания баз данных в актуальном состоянии и обеспечивают эффективный доступ пользователей к данным в рамках представленных пользователям полномочий. В рассматриваемую группу программных продуктов вошли FOXBASE, DBASE, CA-CLIPPER, FOXPRO, PARADOX, SQL SERVER, ORACLE, MS ACCESS.
Web-редакторы – специальные программы для создания Web-дизайна. Сегодня уже никого не удивишь словосочетанием "домашняя страничка" или английским словом "homepage". Если раньше создание Web-страниц было делом избранных, то теперь любой пользователь может иметь собственную страницу в Интернете. Современные Web-редакторы MS FRONT PAGE, MACROMEDIA DREAMWEAVER предлагают богатейшие средства создания Web-публикаций. Встроенный язык HTML реализует гипертекстовый интерфейс системы WORLD WIDE WEB (WWW), являющейся самой значимой и масштабной частью сети Интернет.
По мере развития универсального программного обеспечения стали разрабатываться сложные интегрированные системы, которые решают множество различных задач в единой системе команд и форматов данных и объединяют в себе, как правило, текстовый редактор, систему электронных таблиц, графический редактор, систему управления базами данных и другие универсальные программы. Например, пакеты FRAMEWORK, МАСТЕР, SMART, WORKS, BORLAND OFFICE, MS OFFICE. В MS OFFICE входят MS WORD, MS EXCEL, MS POWER POINT, MS ACCESS.
Кроме того, универсальное программное обеспечение позволяет автоматизировать рабочие места специалистов различного профиля, оснащенные персональными компьютерами. К таким программам относятся наиболее популярные издательские системы PAGEMAKER, COREL VENTURA, QUARKXPRESS; пакеты программ для автоматизации конструкторского проектирования; системы проектирования печатных плат; экономических и бухгалтерских работ 1С БУХГАЛТЕРИЯ и т.д.
Названная классификация не исчерпывает и малой толики разнообразия видов программного обеспечения, однако, дает представление о некоторых наиболее широко используемых классах прикладных программных продуктов.
Инструментарий технологии программирования. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Технологии программирования подвластны настоящим профессионалам – системным и прикладным программистам. Высококвалифицированные специалисты используют различные языки программирования: BASIC, PASCAL, FORTRAN, С, ASSEMBLER, LOGO, DELPHI, COBOL, JAVA и другие. Каждый из них удобен для решения определенного класса задач.