ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРА

Программное обеспечение - это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации. Программное обеспечение делится на системное (общее) и прикладное (специальное).

Системное программное обеспечение обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера, а также автоматизацию процесса создания новых программ. К системному программному обеспечению относятся: операционные системы и их пользовательский интерфейс; инструментальные программные средства; системы технического обслуживания.

Операционная система - обязательная часть специального программного обеспечения, обеспечивающая эффективное функционирование персонального компьютерра в различных режимах, организующая выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с ЭВМ.

Пользовательский интерфейс (сервисные программы) - это программные надстройки операционной системы (оболочки и среды), предназначенные для упрощения общения пользователя с операционной системой.

Программы, обеспечивающие интерфейс, сохраняют форму общения (диалог) пользователя с операционной системой, но изменяют язык общения (обычно язык команд преобразуется в язык меню). Сервисные системы условно можно разделить на интерфейсные системы, оболочки операционных систем и утилиты.

Интерфейсные системы - это мощные сервисные системы, чаще всего графического типа, совершенствующие не только пользовательский, но и программный интерфейс операционных систем, в частности, реализующие некоторые дополнительные процедуры разделения дополнительных ресурсов.

Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый по сравнению с реализуемым операционной системой интерфейс и делают необязательным знание последнего.

Утилиты автоматизируют выполнение отдельных типовых, часто используемых процедур, реализация которых потребовала бы от пользователя разработки специальных программ. Многие утилиты имеют развитый диалоговый интерфейс с пользователем и приближаются по уровню общения к оболочкам.

Инструментальные программные средства (системы программирования) - обязательная часть программного обеспечения, с использованием которой создаются программы. Инструментальные программные средства включают в свой состав средства написания программ (текстовые редакторы); средства преобразования программ в вид, пригодный для выполнения на компьютере (ассемблеры, компиляторы, интерпретаторы, загрузчики и ре дакторы связей), средства контроля и отладки программ.

Текстовые редакторы позволяют удобно редактировать, формировать и объединять тексты программ, а некоторые - и контролировать синтаксис создаваемых программ.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, должна быть преобразована в объектный модуль, записанный на машинном языке (в двоичных кодах). Подобное преобразование выполняется трансляторами (ассемблером - с языка Assembler и компиляторами - с языков высокого уровня). Для некоторых алгоритмических языков используются интерпретаторы, не создающие объектный модуль, а при каждом очередном выполнении программы переводящие каждую ее отдельную строку или оператор на машинный язык. Объектный модуль обрабатывается загрузчиком - редактором связей, преобразующие его в исполняемую машинную программу.

Средства отладки позволяют выполнять трассировку программ (пошаговое выполнение с выдачей информации о результатах исполнения), производить проверку синтаксиса программы и промежуточных результатов в точках останова, осуществлять модификацию значений переменных в этих точках.

Системы технического и сервисного обслуживания представляют собой программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера, дисков и т. д.

Прикладное программное обеспечение обеспечивает грешение пользовательских задач. Ключевым понятием здесь является пакет прикладных программ.

Пакет прикладных программ - это совокупность программ для решения круга задач по определенной тематике или предмету. Различают следующие типы пакетов прикладных программ:

1. общего назначения - ориентированы на автоматизацию широкого круга задач пользователя (текстовые процессоры, табличные редакторы, системы управления базами данных, графические процессоры, издательские системы, системы автоматизации проектирования и т. д.);
2. методо-ориентированные - реализация разнообразных экономико-математических методов решения задач (математического программирования, сетевого планирования и управления, теории массового обслуживания, математической статистики и т. д.);
3. проблемно-ориентированные - направлены на решение определенной задачи (проблемы) в конкретной предметной области (банковские пакеты, пакеты бухгалтерского учета, финансового менеджмента, правовых справочных систем и т. д.).

К прикладному программному обеспечению относятся сервисные программные средства, которые служат для организации удобной рабочей среды пользователя, а также для выполнения вспомогательных функций (информационные менеджеры, переводчики и т. д.).

Структура программного обеспечения в версии 01.05.2018 представляет собой 12 программных модулей.

1. Служба ветеринарии

Модуль, позволяющий субъектовой ветеринарной службе осуществлять комплексный мониторинг эпизоотий и карантинных мероприятий на подконтрольной территории с помощью интерактивной карты. Включает в себя систему слежения за процессом регистрации животных и проведением санитарно-ветеринарных мероприятий.

2. Субъектовый эпизоотолог

Модуль, позволяющий формировать новые задания по вакцинации и исследованиям для районных ветеринаров на подконтрольной территории, а также вести реестр биопрепаратов, в том числе с подвидами. Эпизоотолог имеет возможность просматривать информацию по заболеваниям, реестры вакцинаций и исследований и формировать отчеты согласно Приказу Минсельхоза РФ от 2 апреля 2008 г. № 189 «О Регламенте предоставления информации в систему государственного информационного обеспечения в сфере сельского хозяйства».

3. Учет и регистрация животных

Модуль, позволяющий уполномоченному сотруднику районного управления ветеринарии осуществлять мероприятия по учету и регистрации хозяйствующих субъектов, подконтрольных объектов и животных, а также работать с соответствующими реестрами, составлять отчеты, просматривать архивы заданий и составлять заявки на выбытия и перемещения животных.

4. Районное управление

Модуль, позволяющий руководителю районной службы ветеринарии назначать участковых ветеринарных врачей на участках, формировать для них задания, подтверждать информацию о перемещении животных, внесенную регистратором, с помощью интерактивной карты региона в режиме реального времени видеть отклонения в поднадзорных объектах, контролировать эпидемическое состояние подконтрольного района и его статус.

5. Ветеринарный врач (для ПК)

Модуль, позволяющий участковому ветеринарному врачу регистрировать животных на подконтрольной ему территории, вносить данные о проведенных эпизоотических мероприятиях, формировать Акты выполненных работ с выводом их на печать, формировать списки на перемещение животных, работать с реестрами хозяйствующих субъектов и поднадзорных объектов на своем участке.

6. Ветеринарный врач (мобильное приложение)

Основной рабочий модуль системы, позволяющий идентифицировать животное, получить и внести о нем необходимые данные. В нём имеются: общая информация о подконтрольных объектах, хозяйствующих субъектах, задания на вакцинацию, исследования и прочие эпизоотические мероприятия, новости от управления ветеринарии. Модуль позволяет получать информацию о лабораторных исследованиях, репродуктивную информацию, формировать электронный паспорт и ветеринарную карту животного, просматривать план и выполнение ветеринарных мероприятий на карте и отмечать местоположение зараженных объектов. Мобильное приложение работает с данными как в режиме онлайн, так и в автономном режиме при отсутствии подключения к сети интернет.

7. Ветеринарная лаборатория

Модуль интегрирован во ФГИС ВЕТИС и позволяет вносить в Систему результаты проведенных исследований. QR-код, привязанный к UIN животного и нанесенный на пробирках с ПАТ-материалом, поступающим в лабораторию, позволяет исключить подлог и сокрытие достоверных результатов по проведенным исследованиям.

8. Убойный пункт

Модуль, позволяет оперативно вносить в ветеринарную карту данные о дате убоя, живом весе, весе туши, присвоении ей электронного чипа, создавать электронные формы отчетности №СП-54 и № СП-5 и обмениваться электронными документами с участниками системы, а также отслеживать очерёдность заявок, поданных владельцами животных.

9. Пункт утилизации

Модуль, позволяющий задокументировать в электронном виде все операции, которые проводятся с умершим животным в соответствии с приказом Минсельхоза РФ от 16.08.2007г. № 400.

10. Администрация поселений

Модуль обеспечивает ведение Похозяйственной книги в электронной форме, позволяющей обеспечить внесение данных о животных в личных подсобных хозяйствах для дальнейшей постановки на учет и регистрации этих животных ветеринарными врачами, с возможностью получения сводных статистических данных на подконтрольной территории.

11. Районное сельскохозяйственное управление

Модуль имеет встроенную интерактивную карту региона, доступ к реестрам субъектов, объектов и с/х животных на подконтрольной территории, с возможностью формирования необходимых отчетов, консолидирует данные из электронных Похозяйственных книг администраций поселений.

12. Частная ветеринарная клиника

Модуль, позволяющий оперативно взаимодействовать с владельцами животных, другими клиниками, ветеринарными лабораториями, управлениями ветеринарии, расширить сферу услуг и автоматизировать процесс отчетности. Аккредитованная в системе клиника получает доступ к модулю и может предоставлять услуги регистрации и идентификации мелких домашних животных.

Тема: Структура программного обеспечения . История программного обеспечения и ИКТ

Цель: изучить, что такое:

♦ структура программного обеспечения ;
♦ история систем программирования;
♦ история системного ПО;
♦ история прикладного ПО;
♦ ИКТ и их приложения.

Вы уже хорошо знаете, что возможности современных информационных технологий определяются не только техническими характеристиками компьютеров, но и составом их программного обеспечения (ПО).

Структура программного обеспечения

Структура ПО современных персональных компьютеров схематически изображена на рис. 7.1.

Именно благодаря такому разнообразию программных средств персональный компьютер оказывается полезным и школьнику, и ученому, и домохозяйке. Представление об ИКТ - информационно-коммуникационных технологиях - связано с широким распространением всего этого множества программных продуктов.

Познакомимся с историей возникновения и развития программного обеспечения ЭВМ. Появление каждого нового типа программ связано с появлением новых областей приложения компьютеров, с расширением круга пользователей.

История систем программирования

Первые ЭВМ были доступны исключительно программистам. Поэтому исторически первым типом ПО стали системы программирования.

На машинах первого поколения языков программирования (в современном понимании) не существовало. Программисты работали на языке машинных кодов, что было весьма сложно. ЭВМ первого и второго поколений были приспособлены, прежде всего, для выполнения математических расчетов. А в таких расчетах часто приходится вычислять математические функции: квадратные корни, синусы, логарифмы и пр. Для вычисления этих функций программисты создавали стандартные программы, к которым производили обращения из своих расчетных программ. Стандартные программы хранились все вместе на внешнем носителе (тогда это преимущественно были магнитные ленты). Такое хранилище называлось библиотекой стандартных программ. Библиотеки стандартных программ (БСП) - первый вид программного обеспечения ЭВМ.

Затем в БСП стали включать стандартные программы решения типовых математических задач: вычисления корней уравнений, решения систем линейных уравнений и пр. Поскольку все эти программы носили математический характер, то в тот период чаще употреблялся термин «математическое обеспечение ЭВМ». Библиотеки стандартных программ используются и в современных системах программирования (см. рис. 7.1).

В эпоху второго поколения ЭВМ распространяются языки программирования высокого уровня (ЯПВУ). Об этом уже говорилось в предыдущем параграфе. ЯПВУ сделали программирование доступным не только для профессиональных программистов. Программировать стали многие научные работники, инженеры, студенты различных специальностей и даже школьники, проходящие специальную подготовку по программированию.

В программное обеспечение ЭВМ включаются трансляторы с ЯПВУ. Подробнее о языках программирования и трансляторах читайте в разделе 6.3 второй части учебника. Понятие системы программирования в современном виде возникло в период третьего поколения ЭВМ, когда программисты для разработки программ стали пользоваться терминальным вводом (клавиатурой и дисплеем). В состав систем программирования были включены текстовые редакторы для ввода и редактирования программы и отладчики, позволяющие программисту исправлять ошибки в программе в интерактивном режиме.

История системного ПО

Операционные системы (ОС). Первые версии ОС появились еще на ЭВМ второго поколения, но массовое распространение операционные системы получают, начиная с машин третьего поколения.

Основная проблема, которую решали разработчики ОС - повышение эффективности работы компьютера. На первых ЭВМ процессор - основное вычислительное устройство - нередко больше простаивал, чем работал во время выполнения программы. Такое происходило, если выполняемая программа часто обращалась к внешним устройствам: ввода, вывода, внешней памяти. Дело в том, что эти устройства работают в тысячи раз медленнее процессора.

Операционная система позволяет реализовать многопрограммный режим работы компьютера, при котором в состоянии выполнения находятся одновременно несколько программ. Когда одна программа обращается к внешнему устройству, процессор прерывает работу с ней (внешнее устройство продолжает работу без участия процессора) и переходит к обработке другой программы . Затем процессор может прервать работу со второй программой и продолжить выполнение первой. Таким образом, несколько программ «выстраивается в очередь» к процессору, а ОС управляет обслуживанием этой очереди. Точно так же ОС управляет обслуживанием очереди к внешним устройствам, например к принтеру. Управляют ОС и очередью к средствам ПО: трансляторам, библиотекам, прокладным программам и пр. Управление ресурсами ЭВМ - это первая функция операционных систем.

С появлением систем коллективного пользования ЭВМ операционные системы стали поддерживать многопользовательский режим работы. В таких системах с одной ЭВМ одновременно работают множество людей через терминальные устройства: клавиатуру и дисплей. ОС обеспечивает режим диалога с пользователями - интерактивный режим общения. При этом у каждого пользователя (программиста) создается впечатление, что он работает с компьютером один на один.

Еще одной важной функцией ОС стала организация работы с файлами. На ЭВМ третьего поколения появились магнитные диски, на которых информация хранится в файловой форме. Файловая система - это компонента ОС, работающая с файлами.

Операционные системы современных ПК также выполняют все эти функции. Отличительной особенностью их от первых ОС является дружественный графический интерфейс. А в последнее время - поддержка сетевого режима работы как в локальных, так и в глобальных сетях.

Сервисные программы. Этот тип ПО возникает и развивается в эпоху персональных компьютеров. Сюда входят разнообразные утилиты, антивирусные программы, программы-архиваторы.

Утилита - это небольшая программа, выполняющая действия, направленные на улучшение работы компьютера. Например, программа восстановления ошибочно удаленных файлов, программа обслуживания жесткого диска: лечения, дефрагментации и т. д.

Компьютерным вирусом является программа, способная внедряться в другие программы. Программы-вирусы выполняют нежелательные, и даже опасные действия для работы компьютера: разрушают файловые структуры, «засоряют» диски, и даже выводят из строя устройства компьютера. Для защиты от вирусов используются специализированные антивирусные программы (антивирус Касперского АVР, Norton Antivirus и т.д.).

Потребность в программах-архиваторах первоначально возникала в 80-90-х годах XX века в связи с небольшими информационными объемами устройств внешней памяти - магнитных дисков. Программа-архиватор (WinRaR, ZipMagic и др.) позволяет сократить объем файла в несколько раз без потери содержащейся в нем информации. В последнее время большое значение приобрело использование архивированных файлов в сетевых технологиях: электронной почте, файловых архивах - FТР-службе Интернета.

История прикладного ПО

Именно благодаря этому типу ПО персональные компьютеры получили широкое распространение в большинстве областей деятельности человека: медицине, экономике, образовании, делопроизводстве, торговле и даже в быту.

Самым массовым спросом среди прикладных программ пользуются, конечно, текстовые редакторы и текстовые процессоры (например, МS Word). Ушли в прошлое пишущие машинки. Персональный компьютер, оснащенный текстовым редактором, и принтер стали основными инструментами для создания любых текстовых документов.

В 1979 году был создан первый табличный процессор - электронная таблица VisiCalc, ставшая самой популярной программой в среде предпринимателей, менеджеров и бухгалтеров. Идея электронной таблицы принадлежала Дэну Бринклину - студенту Гарвардской школы бизнеса. Начиная с 80-х годов табличные процессоры входят в число лидирующих категорий программного обеспечения.

В конце 70-х - начале 80-х годов XX века появились первые коммерческие системы управления базами данных (СУБД ) - программное обеспечение, которое позволяет пользователям создавать и обслуживать компьютерную базу данных, а также управлять доступом к ней. В зависимости от области применения различают:

Настольные СУБД (Ассеss, FохРrо, Раradox и т. д.), предназначенные для работы с небольшими базами данных, хранящимися на локальных дисках ПК или в небольших локальных сетях;
СУБД серверного типа (Oracle, SQL Server, Informix и т. д.), ориентированные на работу с большими базами данных, расположенными на компьютерах-серверах.

В настоящее время все чаще приходится обрабатывать информацию (видео, звук, анимацию), которую невозможно хранить в традиционных базах данных. Jasmine является первой в мире СУБД, ориентированной на разработку баз данных, хранящих мультимедийную информацию.

Электронный офис - в последнее время часто используемое понятие. Обычно под этим понимают такой метод ведения делопроизводства, при котором всю циркулирующую информацию обрабатывают электронным способом с помощью определенных технических средств и программного обеспечения. Таким программным обеспечением являются интегрированные пакеты, включающие набор приложений, каждое из которых ориентировано на выполнение определенных функций, создание документов определенного типа (текстовых документов, электронных таблиц и т. д.). В процессе работы может происходить обмен информацией между документами, создаваться составные документы, включающие в себя объекты разных типов (текст, рисунки, электронные таблицы).

Широко используемым сегодня интегрированным пакетом является офисная система Microsoft Office, базовыми компонентами которой принято считать текстовый редактор МS Word и табличный процессор МS Ехсеl. В состав пакета также включены СУБД МS Ассеss, система подготовки презентаций МS PowerPoint, программа обмена почтовыми сообщениями Оutlook Ехрrеss и Web-браузер Internet Ехрlоrеr.

В 90-е годы XX века появляется термин мультимедиа, относящийся к таким видам информации, как видео и звук. Для хранения мультимедиа файлов требуются большие объемы внешней памяти ПК, для обработки - большие процессорные мощности. Создание объемного реалистического изображения обеспечивается современными видеокартами, обработка звука - звуковой картой. Появляются программы редактирования и монтажа звука и видео, предназначенные для профессионалов в области музыки и видео. Наряду с этим создаются программы-проигрыватели мультимедиа файлов (Windows Media Player, Real Media Player др.), ориентированные на широкий круг пользователей.

В 1991 году сотрудник Женевской лаборатории практической физики Тим Бернерс-Ли разрабатывает систему гипертекстовых страниц Internet, получившую название World Wide Web (WWW) - Всемирная паутина. Создание собственной Web-страницы и опубликование ее в сети под силу многим пользователям, благодаря специальным программам-конструкторам Web-страниц. Наиболее популярным сегодня являются Microsoft FrontPage, входящий в состав пакета Microsoft Office, и Macromedia DreamWeaver. Этими программами пользуются не только любители, но и профессионалы Web-дизайна.

Прикладное ПО специального назначения. Данный тип программного обеспечения служит информатизации различных профессиональных областей деятельности людей. Трудно дать исчерпывающий обзор для этой области. Сейчас практически в любой профессии, связанной с обработкой информации, существует свое специализированное ПО, свои средства информационных технологий.

Информационная технология - совокупность массовых способов и приемов накопления, передачи и обработки информации с использованием современных технических и программных средств.

ИКТ и их приложения

В последнее время в употребление вошел термин «информационно-коммуникационные технологии» - ИКТ. Рассмотрим лишь некоторые примеры профессионального использования ИКТ.

Технологии подготовки документов. Любая деловая сфера связана с подготовкой различной документации: отчетной, научной, справочной, сопроводительной, финансовой и т. д. Сегодня подготовка документа любой сложности немыслима без применения компьютера.

Для подготовки текстовых документов используются текстовые процессоры, которые прошли путь развития от простейших редакторов, не дающих возможность даже форматировать текст до текстовых процессоров, позволяющих создавать документы, включающие в себя не только текст, но и таблицы, рисунки. Информационные технологии, связанные с созданием текстовых документов, широко используются в полиграфической промышленности. Там получили распространение издательские системы (например, Раgе Маkеr), позволяющие создавать макеты печатных изданий (газет, журналов, книг).

Большую роль в автоматизации подготовки финансовых документов сыграли электронные таблицы. Первая электронная таблица под названием VisiCalc (Visible Calculator - «видимый калькулятор»), созданная Дэниелом Бриклином, появилась в 1979 году. Фактически в 80-х годах прошлого столетия электронные таблицы были лидирующей категорией программного обеспечения. И сейчас они широко применяются.

В настоящее время в финансовой сфере все больше используются бухгалтерские системы (1С-бухгалтерия и др.). Их широкое применение объясняется тем, что с помощью такой системы можно не только произвести финансовые расчеты, но и получить бумажные и электронные копии таких документов, как финансовый отчет, расчет заработной платы и пр. Электронные копии могут быть отправлены с помощью сетевых технологий в проверяющую организацию, например в налоговую инспекцию.

Для подготовки научных документов, содержащих математические расчеты, используются математические пакеты программ (МаthCAD, Марlе и пр.). Современные математические пакеты позволяют создавать документы, совмещающие текст с математическими расчетами и чертежами. С помощью такого документа можно получить результаты расчетов для разных исходных данных, изменяя их непосредственно в тексте документа. Большинство математических систем, используемых сегодня, было создано еще в середине 80-х годов прошлого столетия, т. е. вместе с появлением персональных компьютеров. Новые версии этих систем включают в себя новые возможности, например использование сетевых технологий: организацию доступа к ресурсам сети Интернет во время работы в среде математического пакета.

ИКТ в управлении предприятием. Эффективность работы компании (производственной, торговой, финансовой и пр.) зависит от того, как организованы хранение, сбор, обмен, обработка и защита информации. Для решения этих проблем уже более двадцати лет назад стали внедряться автоматизированные системы управления (АСУ).

В настоящее время в этой области произошли большие перемены. Классическая АСУ включает в себя систему сбора информации, базу данных, систему обработки и анализа информации, систему формирования выходной информации. Блок обработки и анализа информации является центральным. Его работа основана на экономико-математической модели предприятия. Он решает задачи прогнозирования деятельности компании на основе финансово-бухгалтерских расчетов, реагирования на непредвиденные ситуации, т. е. оказывает помощь в принятии управленческих решений.

Как правило, АСУ работают на базе локальной сети предприятия, что обеспечивает оперативность и гибкость в принятии решений. С развитием глобальных сетей появилась коммуникационная технология Intranet, которую называют корпоративной паутиной. Intranet обеспечивает информационное взаимодействие между отдельными сотрудниками и подразделениями компании, а также ее отдаленными внешними партнерами. Intranet помогает поддерживать оперативную связь центрального офиса с коммерческими представительствами компании, которые обычно располагаются далеко друг от друга.

ИКТ в проектной деятельности. Информатизация произвела на свет еще одну важную технологию - системы автоматизированного проектирования (САПР).

Проектирование включает в себя создание эскизов, чертежей, производство экономических и технических расчетов, работу с документацией.

Существуют САПРы двух видов: чертежные и специализированные. Чертежные САПРы универсальны и позволяют выполнить сложные чертежи в любой сфере технического проектирования (АutoСаd). Специализированная САПР, например на проектирование жилых зданий, содержит в базе данных все необходимые сведения о строительных материалах, о стандартных строительных конструкциях, фундаментах. Инженер-проектировщик создает чертежи, производит технико-экономические расчеты с использованием таких систем. При этом повышается производительность труда конструктора, качество чертежей и расчетных работ.

Геоинформационные системы. Геоинформационные системы (ГИС) хранят данные, привязанные к географической карте местности (района, города, страны). Например, муниципальная ГИС содержит в своих базах данных информацию, необходимую для всех служб, поддерживающих жизнедеятельность города: городских властей, энергетиков, связистов, медицинских служб, милиции, пожарной службы и пр. Вся эта разнородная информация привязана к карте города. Использование ГИС помогает соответствующим службам оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации: стихийные бедствия, экологические катастрофы, технологические аварии и пр.

ИКТ в образовании. В наше время от уровня образованности людей существенно зависит уровень развития страны, качество жизни ее населения. Требования к качеству образования постоянно растут. Старые, традиционные методы обучения уже не успевают за этими требованиями. Возникает очевидное противоречие. Использование ИКТ в образовании может помочь в разрешении этого противоречия.

Технологии обучения мало изменились за последние 100 лет. Пока, в основном, действует метод коллективного обучения. Не всегда такой способ обучения дает высокие результаты. Причина заключается в разном уровне способностей разных учеников. Учителя хорошо понимают, что необходим индивидуальный подход в работе с учащимися. Решению этой проблемы может помочь использование в процессе обучения специальных программ (обучающих, контролирующих, тренажерных и т. д.), входящих в состав электронного учебника.

Обучение - это процесс получения знаний. Традиционный источник знаний - учебник ограничен в своих информационных возможностях. Обучающимся на любой ступени образования всегда требовались дополнительные источники информации: библиотеки, музеи, архивы и пр. В этом отношении жители крупных городов находятся в более благоприятных условиях, чем сельские жители. Здесь можно говорить о существовании информационного неравенства. Решить эту проблему поможет широкое использование в обучении информационных ресурсов Интернета. В частности, специализированных порталов учебной информации.

Еще одна проблема системы образования связана с неравными возможностями получения качественного образования из-за географической отдаленности от образовательных центров. Например, для жителя Якутии проблематично получить диплом престижного московского вуза. В решении этой проблемы на помощь приходит новая форма обучения - дистанционное образование, реализация которого стала возможна благодаря развитию компьютерных сетей.

Дистанционное образование приходит на смену старой форме заочного образования, при которой весь информационный обмен происходил в письменном виде через почтовую связь. Сетевое дистанционное образование позволяет вести обучение в режиме реального времени. Обучаемые могут не только читать учебный материал, но и видеть и слышать лекции крупных ученых, сдавать экзамены в прямом контакте с экзаменатором.

Коротко о главном

Программное обеспечение компьютера включает в себя системное ПО, прикладное ПО и системы программирования.

Исторически первым видом ПО стали системы программирования.

Ядро системного ПО - операционные системы, зародились в период второго поколения ЭВМ, но распространение получили, начиная с третьего поколения.

Сервисные программы (утилиты, архиваторы, антивирусные программы) получили распространение на персональных компьютерах.

Прикладное программное обеспечение общего назначения развивалось от внедрения отдельных программ (текстовых редакторов, табличных процессоров, СУБД и пр.) до интегрированных систем - офисных пакетов.

Информационная технология - совокупность массовых способов и приемов накопления, передачи и обработки информации с использованием современных технических и программных средств.

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) в настоящее время используются в большинстве профессиональных областей, связанных с обработкой информации, в том числе все шире применяются в образовании.

Вопросы и задания

1. Какова структура программного обеспечения современного компьютера?
2. Почему первыми пользователями ЭВМ стали программисты?
3. Когда началось распространение операционных систем? С чем это связано?
4. Какие виды программ, кроме ОС, относятся к системному ПО?
5. Как классифицируется прикладное ПО?
6. Перечислите основные виды прикладных программ общего назначения и назовите информационные задачи, которые решаются с их помощью.
7. Приведите примеры профессионального использования прикладных программ.
8. Назовите формы использования ИКТ, с которыми вам приходилось иметь дело в школе. Какой эффект от их использования вы можете отметить?

Системное программное обеспечение (рис.2.3) можно разделить на базовое программное обеспечение, которое, как правило, поставляется вместе с компьютером, и сервисное программное обеспечение, которое может быть приобретено дополнительно.

Базовое программное обеспечение (base software) – минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Сервисное программное обеспечение включает программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Рис. 2.3. Структура системного программного обеспечения

В базовое программное обеспечение входят:

· операционная система;

· операционные оболочки (обычно текстовые и графические);

· сетевая операционная система.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ.

Наиболее традиционное сравнение ОС осуществляется по следующим характеристикам процесса обработки информации:

· управление памятью (максимальный объем адресуемого пространства, типы памяти, технические показатели использования памяти);

· функциональные возможности вспомогательных программ (утилит) в составе операционной системы;

· наличие компрессии диска;

· возможность архивирования файлов;

· поддержка многозадачного режима работы;

· поддержка сетевого программного обеспечения;

· наличие качественной документации;

· условия и сложность процесса инсталляции;

· мобильность (переносимость), безопасность, надежность и др.

Операционные системы, учитывая их центральное положение в программном обеспечении компьютеров, подробно рассматриваются в следующей главе учебника.

Сетевые операционные системы – комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу и хранение данных в сети. Сетевая ОС предоставляет пользователям различные виды сетевых служб (управление файлами, электронная почта, аудиои видеоконференции, распределенные вычисления, процессы управления сетью и др.), поддерживает работу в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют архитектуру клиент-сервер или одноранговую архитектуру. Вначале сетевые операционные системы поддерживали лишь локальные вычислительные сети (ЛВС), сейчас эти операционные системы распространяются на ассоциации локальных сетей (см. часть 1, раздел 4).

Операционные оболочки – специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы. Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя, а в будущем возможны варианты речевого интерфейса и распознавание рукописного ввода данных. Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Расширением базового программного обеспечения компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (или программ, поставляемых непосредственно с операционными системами), которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

· программы диагностики работоспособности компьютера;

· антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

· программы обслуживания дисков, обеспечивающие проверку качества поверхности магнитного диска, контроль сохранности файловой системы на логическом и физическом уровнях, сжатие дисков, создание страховых копий дисков, резервирование данных на внешних носителях и др.;

· программы архивирования данных, которые обеспечивают процесс сжатия информации в файлах с целью уменьшения объема памяти для ее хранения;

· программы обслуживания сети.

Эти программы часто называются утилитами. Утилиты – программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров (диагностики, тестирования аппаратных и программных средств, оптимизации использования дискового пространства, восстановления разрушенной на магнитном диске информации и т. п.).

В современных операционных системах такие утилиты могут быть представлены, как, например, в Windows, группами программ "стандартные" и "служебные". В них входит ряд полезных программ: калькулятор, звукозапись, блокнот и др. В группе "служебные" имеется ряд программ, расширяющих возможности операционной системы: очистка и дефрагментация диска, восстановление системы и т.п.

Структура системного программного обеспечения

Системного программное обеспечение можно разделить на:

Базовое программное обеспечение (base software) -- минимальный набор программных средств, обеспечивающих работу компьютера (как правило, поставляется вместе с компьютером). В базовое программное обеспечение входят: операционная система; операционные оболочки (текстовые и графические);сетевая операционная система.

Сервисное программное обеспечение -- программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя - утилиты (может быть приобретено дополнительно)

Что такое операционная система

Операционная система -- это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого -- организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера -- на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

осуществление диалога с пользователем;

ввод-вывод и управление данными;

планирование и организация процесса обработки программ;

распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

запуск программ на выполнение;

всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

передача информации между различными внутренними устройствами;

программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Кроме того, именно ОС обеспечивает возможность индивидуальной настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран компьютер, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы именно с этими компонентами.

Ещё не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил - заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем:

однопользовательские однозадачные , которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

однопользовательские однозадачные с фоновой печатью , которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

однопользовательские многозадачные , которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

многопользовательские многозадачные , позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.