Можно ли установить автокад без загрузочного диска. Полное удаление ПО Autodesk с компьютера. Скачивание и установка AutoCAD. Какую версию выбрать

Индустрия программного обеспечения ежедневно поставляет на рынок программных продуктов десятки, если не сотни новых программ, приложений, систем либо очередных модификаций, версий уже существующих программных средств. Даже специалисту в этой области достаточно сложно разобраться в таком множестве программного обеспечения. Для удовлетворения одних и тех же информационных потребностей пользователю предлагается, как правило, несколько десятков программных продуктов. Особенно ярко это проявляется при решении проблемы выбора того или иного программного продукта для новой информационной системы. Нередко перед проблемой выбора того или иного приложения оказывается и обычный пользователь. Одним из аспектов проблемы выбора является учет перспектив развития выбранного программного средства, которые во многом определяются общими тенденциями развития программного обеспечения. То, насколько при разработке того или иного приложения были учтены эти тенденции, во многом определяет его успех у пользователей. В свою очередь, знание тенденций развития в сфере программных средств позволяет пользователю более обоснованно выбрать то или иное приложение или систему.

Основными тенденциями развития программного обеспечения являются:

Стандартизация как отдельных компонентов программных средств, так и интерфейсов между ними, которая позволяет использовать то или иное приложение на разных аппаратных платформах и в среде разных операционных систем, а также обеспечить его взаимодействие с широким кругом приложений;

Ориентация на объектно-ориентированное проектирование и программирование программных средств, что позволяет в совокупности с их стандартизацией перейти к новой технологии - технологии «сборки» того или иного приложения, ориентированного на конкретные потребности конкретного пользователя, из отдельных модулей-«кубиков», избегая тем самым ненужных пользователю функций. При этом снижаются объем и стоимость и повышается надежность «собранного» таким образом приложения (существующие офисные системы, например, используются абсолютным большинством обычных пользователей не более чем на 20 - 30%). Одновременно во многом снимается проблема модификации приложения при изменении ин

формационных потребностей пользователя. Кроме того, ориентация на технологии «сборки» приложения в сочетании с возможностями сетевого доступа к этим приложениям как требуемым программным ресурсам позволяет в перспективе не приобретать в «личное пользование» то или иное приложение, а брать его во временную «аренду», снижая тем самым затраты на программное обеспечение;

Интеллектуализация интерфейса пользователя, обеспечение его интуитивной понятности, непроцедурности и приближение языка общения с компьютером к профессиональному языку пользователя; настройка интерфейса пользователя на особенности и потребности конкретного пользователя при организации его диалога с компьютером; использование средств мультимедиа при реализации интерфейса пользователя;

Интеллектуализация возможностей программ и программных систем; все шире при проектировании приложений используются методы искусственного интеллекта, что позволяет сделать приложения более «умными» и решать все более сложные, плохо формализуемые задачи;

Универсализация отдельных компонентов (модулей) прикладных программ и постепенный переход этих компонентов, а затем и самих программ из области специализированного прикладного ПО в область универсального прикладного ПО.

Подобная ситуация сложилась с текстовыми процессорами, которые в свое время относились к специализированному прикладному ПО;

Ориентация на совместную, групповую работу пользователей при решении той или иной проблемы при помощи программных средств. В связи с этим при разработке ПО все большее внимание уделяется коммуникационным компонентам. Примером является включение в ОС \Vindows коммуникационных средств, обеспечивающих работу пользователя в сети Интернет;

Внедрение ПО в аппаратную составляющую технических средств (товаров) массового потребления - телевизоров, телефонов и т. п. Это, с одной стороны, повышает требования к надежности ПО, интерфейсу пользователя, а с другой - требует от пользователя в определенной мере более полных знаний как об основных понятиях ПО (файлы, папки и т. д.), так и о типичных действиях в программной среде;

Постепенный переход компонентов ПО, характерных для специализированного прикладного ПО, в универсальное прикладное ПО. Те программные средства, которые ранее были доступны специалистам в конкретной проблемной области, становятся доступны широкому кругу пользователей. Еще 15-20 лет назад текстовые редакторы были доступны в основном работникам подразделений, занимавшихся издательской деятельностью.

Следует отметить, что указанные тенденции порождают еще одну: все более жесткие требования к качественным и количественным характеристикам аппаратных средств компьютеров. Однако в настоящее время потенциальные возможности аппаратуры пока превышают данные требования, что создает благоприятные условия для того, чтобы указанные тенденции в полной мере стали реальностью информационных технологий.

Реализация той или иной тенденции связана и с определенными ошибками методологического характера, которые могут достаточно долго не восприниматься разработчиками как ошибки. Примером может служить излишняя интеллектуализация интерфейса пользователя, когда не отработанные до конца новые методы взаимодействия пользователя с компьютером пытаются скрыть угадыванием предполагаемых действий (потребностей) пользователя и немедленным выполнением угаданных потребностей, что часто приводит к обратному результату, вызывая у пользователя справедливое раздражение. Другим примером неудачной «интеллектуализации» является попытка отобразить в интерфейсе пользователя все возможные варианты его действий в той или иной ситуации. Появляющиеся в результате многоуровневые меню могут существенно снизить эффективность работы пользователя. Однако эти недостатки - проявление «болезни бурного роста» и внедрения информационных технологий во все сферы человеческой деятельности и, безусловно, будут преодолены в ближайшем будущем.

Еще по теме Тенденции развития программного обеспечения:

1. Богомазова Г.Н.. Установка и обслуживание программного обеспечения персональных компьютеров, серверов, периферийных устройств и оборудования, 2015

Современное программное обеспечение - это рынок широких возможностей и жесткой конкуренции. Отечественные и зарубежные компании вкладывают все свои интеллектуальные ресурсы в создание новых востребованных продуктов.

Значимость, задачи, разновидности и прогнозы современного программного обеспечения

Персональный компьютер, смартфон, планшет, навигатор - все эти устройства используются человеком повседневно и повсеместно. Главная задача техники данного типа - получение, обработка и передача информации любого типа. Мир цифровых технологий позволяет нам пользоваться такими услугами, как общение на большом расстоянии, обмен фото- и видеосообщениями, текстовыми и другими файлами. Все это возможно благодаря инновационным устройствам, так называемым гаджетам, которые прочно укоренились в нашем быте.

Однако само по себе устройство связи не может выполнять всех тех функций, которые были перечислены выше. Для полноценного функционирования компьютера или любого другого устройства нужно современное программное обеспечение. Программа является ничем иным, как подробным и последовательным набором команд, которые выполняет гаджет. Именно благодаря специальным программам любой ПК можно превратить в инструмент для сложных бухгалтерских расчетов, плацдарм для героических игр, персональную записную книжку или многофункциональную базу данных.

Разнообразие программного обеспечения позволяет задавать машинам самые различные функции, настраивать их на многозадачность. Существует несколько видов программ, которые отличаются между собой выполнением задач и методом взаимодействия оборудования с пользователем.

Особенности и разновидности системного программного обеспечения

Системное программное обеспечение - это совокупность команд и действий, которые направлены на управление работой компьютера. По сути, это руководство для самой машины, которым она пользуется при выполнении каких-либо задач.

Системное ПО включает в себя такие наиболее распространенные программы:

• Операционная система;
• Драйверы;
• Операционные оболочки;
• Программы для создания резервных копий на дисках;
• Программы-антивирусы;
• Программы для диагностики компьютера;
• Коммуникационные программы и т.д.

Перечислить все виды этого ПО будет очень сложно, поскольку его разработкой на данный момент занимаются многие предприятия. Однако стоит отметить, что продукция данного типа от разных производителей чаще всего схожа между собой как по функциям, так и по интерфейсу.

Особенности прикладного программного обеспечения

Современное прикладное программное обеспечение создается специально для выполнения конкретных пользовательских задач. К примеру, создание музыки, обработка текстовой и графической информации, создание картинок или таблиц и т.д. Этот вид ПО включает в себя самые разнообразные программы, которые также выпускаются различными производителями. Крупные компании и корпорации, у которых есть собственные IT отделы, располагают интеллектуальными ресурсами для написания индивидуальных программ, которые будут выполнять специфические функции для определенного предприятия.

Наиболее распространенные прикладные программы:

• Табличные процессоры;
• Системы управления базами данных;
• Графические редакторы;
• Системы деловой и научной графики;
• Бухгалтерские программы;
• Программы автоматического проектирования.

Особенности современного технического и программного обеспечения

Для налаживания нормальной работы всех технических средств используется техническое и программное обеспечение. Это комплекс функций и задач, которые задаются машинам. Также в него входит четкий алгоритм выполнения действий. Без программ компьютер, планшет, смартфон и другое устройство не смогут выполнять свои прямые задачи.

Системы программного обеспечения на данный момент разрабатывают не только частные программисты, как это было раньше, а целые компании и корпорации. Чаще всего данный продукт является коммерческим. Очень редко создаются бесплатные программы, их пишут в рамках научных исследований или для личного пользования. Наиболее распространенное в наше время программное обеспечение Виндоус создается группой высококлассных специалистов, оно постоянно обновляется и сразу же после совершенствования становится доступным для широкого круга потребителей.

Мировой современный рынок программного обеспечения

Времена, когда написанием программ занимались только одиночные программисты-энтузиасты, давно прошли. Сейчас в Европе и США этим занимаются целые компании и корпорации, объемы продаж которых просто поражают. Только в Штатах существует более полусотни компаний, суммы продаж которых исчисляются десятками и сотнями миллионов долларов. Новое программное обеспечение разрабатывается с учетом совместимости с различными видами предыдущих версий ПО и машин, поэтому потребители могут смело отдавать предпочтение тем производителям, которые предлагают наилучшее соотношение цены и качества товаров.

Современный рынок российского ПО

В России также активно развивается IT сектор. Тысячи талантливых мастеров работают над созданием инновационных программ. Русское программное обеспечение продается не только внутри страны, но и за ее пределами. В 2015 году объем экспортной продукции данного типа составил больше чем 7 миллиардов долларов США. Это говорит о том, что данная отрасль стала важной для экономики страны.

После введения санкций было принято решение, что российское программное обеспечение будет заменять заграничные аналоги. С 2016 года все государственные органы должны приобретать только продукцию отечественного производства, исключения позволяются только в том случае, если на рынке нет российских аналогов. Такого рода импортозамещение даст отличный толчок для развития современных IT технологий в нашей стране.

Посещение выставки «Связь» для ознакомления с последними тенденциями в мире ПО

Для тех, кто хочет быть в курсе последних новинок в области современного программного обеспечения, будет полезной для посещения выставка «Связь», которая состоится в мае в московском «Экспоцентре». В рамках мероприятия будут рассматриваться инновации в сфере коммуникаций, связи и информационных технологий. Также в ходе выставки состоится большой трехдневный Медиа-Коммуникационный Форум, 5 конференционных потоков и более 40 дискуссионных мероприятий. Программа главного события года в данной сфере обещает быть насыщенной и интересной!

В выставке будут участвовать экспоненты из более чем 20 стран, а посетят ее в качестве гостей резиденты более 30 государств. Интернациональное событие поможет вам ознакомиться с последними новинками современного международного рынка, выбрать для себя наиболее полезные продукты, завязать выгодные партнерские отношения и заключить сделки. Вы можете обменяться опытом с коллегами, поучаствовать в специальных мероприятиях для экспонентов. Зарегистрироваться для участия в мероприятии можно прямо на сайте «Экспоцентра» или связавшись со специалистами по телефону. Желающие посетить мероприятие в качестве гостей могут онлайн приобрести билеты, что поможет быстро и с комфортом стать участником самого грандиозного события года в области связи и коммуникационных технологий.

Бурный рост и быстрые темпы развития рынка ПО.

Создание программного обеспечения для персональных компьютеров за последнее десятилетие превратилось из занятия отдельных программистов в важную и мощную сферу промышленности. Поэтому развитие программного обеспечения, предназначенного для широкого круга пользователей, происходит в процессе ожесточенной конкурентной борьбы между фирмами-производителями программного обеспечения. Доля некоммерческого программного обеспечения постоянно снижается и все более ограничивается программами, создаваемыми в процессе научных исследований или для собственного использования.

При разработке коммерческих программ основной задачей фирм-разработчиков является, естественно, обеспечение их успеха на рынке. Для этого необходимо, чтобы программы обладали следующими качествами:

Функциональность программы, т.е. полнота удовлетворения ею потребностей пользователя;

Наглядный, удобный, интуитивно понятный и привычный пользователю интерфейс (т.е. способ взаимодействия программы с пользователем);

Простота освоения программы даже начинающими пользователями, для чего используются информативные подсказки, встроенные справочники и подробная документация;

Надежность программы, т.е. устойчивость ее к ошибкам пользователя, отказам оборудования и т.д., и разумные ее действия в этих ситуациях.

Расширяется практика сдачи программного обеспечения в аренду.

Стандартизация и интеграция продуктов ПО.

Во многих областях совместная работа различных производителей программного обеспечения приводит к стандартизации отдельных элементов интерфейса программ, форматов данных и т.д., что весьма удобно для пользователей. Это происходит, прежде всего, потому, что разработчики программ перенимают друг у друга удачные находки и приемы и стремятся обеспечить совместимость с другими наиболее популярными программами.

Увеличение мощности программ

Важнейшей тенденцией развития программного обеспечения является неуклонное увеличение их мощности - программы могут обрабатывать большие количества данных, делать это быстрее, предоставляют пользователю больше выполняемых функций и т.д. Таким образом, разработчики программного обеспечения используют возможности, появляющиеся из-за увеличения мощности компьютеров. Весьма заметно и стремление к интеграции функций программного обеспечения.

Возможность дистанционного запуска ПО через Web.

Сегодня большинство систем плавно перетекают в Web. Всемирная паутина затягивает все больше и больше приложений. Базы данных приобретают Web-интерфейсы пользователей, взамен имеющихся ранее настольных приложений. В конечном итоге, стоит ожидать, что конечному пользователю будет нужен лишь веб-браузер, чтобы иметь возможность удовлетворять все возможные потребности в программном обеспечении. В данном случае пользователю все равно, какая операционная система управляет локальным компьютером, главное - надежность и производительность сервера. (Например, пакет Microsoft Office может быть установлен на удаленных серверах, а не на системах конечных пользователей, но запуск приложений при этом будет происходить не менее быстро, чем на локальных ПК). Таким образом, все программы получат возможность как локального исполнения, так и дистанционного запуска через Web.

СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

· Основные понятия программного обеспечения

· Характеристика программного продукта

· Защита программных продуктов

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Основные понятия

Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами).

Программа (program, routine) - упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.

Программное обеспечение (sowtware) - совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.

Программы предназначены для машинной реализации задач. Термины задачи и приложение имеют очень широкое употребление в контексте информатики и программного обеспечения.

Задача (problem, task) - проблема, подлежащая решению. Приложение (application) - программная реализация на компьютере решения задачи.

Таким образом, задача означает проблему, подлежащую реализации с использованием средств информационных технологий, а приложение - реализованное на компьютере решение по задаче. Приложение, являясь синонимом слова "программа", считается более удачным термином и широко используется в информатике.

Термин задача употребляется также в сфере программирования, особенно в режиме мультипрограммирования и мультипроцессорной обработки, как единица работы вычислительной системы, требующая выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, основной памяти и т.п.). В данной главе этот термин употребляется в смысле первого определения.

Существует большое число разнообразных классификаций задач. С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения будем различать два класса задач - технологические и функциональные.

Технологические задачи ставятся и решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др., применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.

Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.

Предметная (прикладная) область (application domain) - совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Процесс создания программ можно представить как последовательность действий, представленных на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Схема процесса создания программ

Постановка задачи (problem definition) - это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.

Постановка задачи - обобщенный термин, который означает определенность содержательной стороны обработки данных. Постановка задачи связана с конкретизацией основ-параметров ее реализации, определением источников и структурой входной и выходной информации, востребуемой пользователем.

К основным характеристикам функциональных задач, уточняемым в процессе ее формализованной постановки, относятся:

Цель или назначение задачи, ее место и связи с другими задачами;

Условия решения задачи с использованием средств вычислительной техники;

Требоования к периодичности решения задачи;

Ограничения по срокам и точности выходной информации;

Состав и форма представления выходной информации;

Источники входной информации для решения задачи;

Пользователи задачи (кто осуществляет ее решение и пользуется результатами решение и пользуется результатами решения).

Выходная информация по задаче может быть представлена в виде документ типа листинга или машинограммы), сформированных кадров - видеограммы на экране монитора файла базы данных, выходного сигнала устройству управления (рис. 8.2).

Входная информация по задаче определяется как данные, поступающие на код задачи и используемые для ее решения. Входной информацией служат первичные данные документов ручного заполнения, информация, хранимая в файлах базы данных (результаты решения других задач, нормативно-справочная информация - классификаторы, кодификаторы, справочники), входные сигналы отдатчиков (см. рис. 8.2).

Обычно постановка задач выполняется в едином комплексе работ по созданию структуры внутри машинной базы данных, проектированию форм и маршрутов движения документов, изменению организации управления в рамках предметной области.

Алгоритм - система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.

Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:

Дискретность - разбиение процесса обработки информации на более простые этапы (шаги выполнения), выполнение которых компьютером или человеком не вызывав! затруднений;

Определенность алгоритма - однозначность выполнения каждого отдельного шага преобразования информации;

Выполнимость - конечность действий алгоритма решения задач, позволяющая получить желаемый результат при допустимых исходных данных за конечное число шагов;

Массовость - пригодность алгоритма для решения определенного класса задач.

В алгоритме отражаются логика и способ формирования результатов решения с указанием необходимых расчетных формул, логических условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов. В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения комплекса задач.

Алгоритм решения комплекса задач и его программная реализация тесно взаимосвязаны. Специфика применяемых методов проектирования алгоритмов и используемых при этом инструментальных средств разработки программ может повлиять на форму представления и содержание алгоритма обработки данных.

Примечание. Для решения задач могут использоваться алгоритмы, заложенные в готовых программных продуктах - пакетах прикладных программ (ППП) функционального назначения (см. дальше). Также могут использоваться типовые модели и методы решения задач, представленные в методо-оринтированных ППП, В этом случае осуществляется адаптация ППП к условиям конкретного применения, во всех остальных случаях разрабатываются оригинальные алгоритмы и программы реализации комплекса задач.

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Программирование является собирательным понятием и может рассматриваться и наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.

Программа - результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество, а оно, как известно, не имеет четких границ. В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную степень искусства программиста. Вместе с тем программирование предполагает и рутинные работы, которые могут и должны иметь строгий регламент выполнения и соответствовать стандартам.

Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ (специализированного инструментария создания программ). При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд.

Программирование - это развитая отрасль хозяйственной деятельности, связанная со значительными затратами материальных, трудовых и финансовых ресурсов. По данным зарубежных источников, в середине 90-х годов в мире было занято программированием до 2% трудоспособного населения. Совокупный оборот в сфере создания программных средств достигает нескольких сот миллиардов долларов в год.

В связи с ростом потребности в разнообразных программах обработки данных весьма актуален вопрос применения эффективных технологий программирования и их перевода на промышленную основу. Это означает:

Стандартизованность, тиражируемость и воспроизведение различными разработчиками методов программирования;

Внедрение прогрессивных инструментальных средств разработки программ;

Использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ.

Основная категория специалистов, занятых разработкой программ, - это программисты (programmer). Программисты неоднородны по уровню квалификации, а также по характеру своей деятельности. Наиболее часто программисты делятся на системных и прикладных.

• Системный программист (system / software programmer, toolsmilh) занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ, обеспечивающих реализацию функциональных задач.

• Прикладной программист (application programmer) осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач.

В условиях создания больших по масштабам и функциям обработки программ появляется новая квалификация - программист-аналитик (programmer-analyst), который анализирует и проектирует комплекс взаимосвязанных программ для реализации функций предметной области.

В процессе создания программ на начальной стадии работ участвуют и специалисты - постановщики задач.

Большинство информационных систем основано на работе с базами данных (БД). Если база данных является интегрированной, обеспечивающей работу с данными многих приложений, возникает проблема организационной поддержки базы данных, которая выполняется администратором базы данных.

Основным потребителем программ служит конечный пользователь (end user), который, как правило, относится к категории пользователей-непрограммистов. Конечный пользователь не является специалистом в области программирования, т. е. не владеет методами и технологией проектирования и создания программ, но имеет элементарные знания и навыки работы с вычислительной техникой. Такая квалификационная характеристика пользователя программного обеспечения в значительной степени влияет на спецификацию требований к создаваемым программам, интерфейсам, формам машинных документов, технологии решения задач на ЭВМ.

Возможна эксплуатация программ квалифицированными программистами или специально обученными техническими работниками-операторами ЭВМ.

Взаимодействие специалистов различного вида, участвующих в разработке и эксплуатации программ, показано на рис. 8.3. В ряде случаев один специалист совмещает несколько видов деятельности. Администратор базы данных и системный программист осуществляют подготовку информационных и программно-технических условий для работы программ. Пунктирные линии означают участие специалиста в качестве консультанта.

Рис. 8.3. Схема взаимодействия специалистов, связанных с созданием и эксплуатацией программ.

БЕЛОРУССКИЙ ИНСТИТУТ ПРАВОВЕДЕНИЯ

Программное обеспечение.

Этапы развития и перспективы

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Программное обеспечение и его основные компоненты.

Этапы развития программного обеспечения

Тенденции развития программного обеспечения

краткая аннотация

Рассматривается принцип программного управления и его современная реализация. Дается программного обеспечения, структура. Анализируются этапы и тенденции его развития.

1. Принцип программного управления

Действия, выполняемые современными вычислительными машинами, определяются командами программы. Такая организация работы машины называется принципом программного управления . Согласно этому принципу никакая вычислительная машина сама задач не решает: она лишь выполняет действия, заложенные разработчиками программ.

Для современных систем обработки информации характерна многоуровневая, т.е. иерархическая организация программного управления. Более низким уровнем в этой организации является микропрограммирование. Микропрограммирование – это упорядоченный метод кодового управления отдельными элементами
машины; такими как: триггеры, транзисторы, вентили, интегральные схемы и т.п., – для выполнения элементарных операций.
Элементарные операции, происходящие в устройстве машины,
называются
микрооперациями . К ним относятся: передача информации с одного регистра на другой; выполнение одноразрядных сдвигов в пределах регистра и др.

Из этих микроопераций складываются уже более крупные операции, называемые микрокомандами. Последовательность микрокоманд, управляющих выполнением более крупной по логическому содержанию операцией, называется микропрограммой. Заменяя одну микропрограмму другой, можно менять состав операций, выполняемых машиной. Микропрограммы обычно располагаются в постоянной памяти машины, в которой информация запаивается
заводом-изготовителем машины. В такую память пользователь ничего
записать не может , и стереть тоже ничего не может, из нее можно только считывать информацию. В последнее время появились и полупостоянные запоминающие микропрограммные устройства, в которые можно специальными техническими средствами или специальными программами записать новую информацию.

Следующий, более высокий уровень в иерархии программного управления – это программирование на машинном языке , т.е. в кодах машины, представляющих собой набор закодированных элементарных операций машины, таких как: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение, ввод-вывод информации и др. Язык машины неудобен и сложен для человека. Он очень сильно отличается не только от привычного человеческого языка, но и от общепринятой математической символики, используемой для записи формул. Кроме того, различные машины имеют свой набор элементарных операций, а, следовательно, и свой машинный язык. А значит программа, написанная на машинном языке одной машины, не может выполняться машиной другого типа.

Программирование в машинных кодах достаточно трудоемкий процесс. Однако, именно с него начиналась эра программирования. Облегчать этот процесс стали макрокоманды,
каждая из которых соответствует определенной совокупности
машинных команд. Однако макрокоманды ориентированы по-прежнему в большей степени на машины, чем на пользователя. Они также привязаны к особенностям конкретной машины.

Более высоким уровнем в иерархии программирования являются алгоритмические языки.

Рис. 1. Иерархия программирования

2. Программное обеспечение ЭВМ

и его основные компоненты

В современных вычислительных машинах ряд функций выполняется аппаратурой и составляет аппаратное или техническое обеспечение ЭВМ (hardware), а ряд – комплексом программ, называемым программным обеспечением (software) (рис. 2).

– это совокупность программ и документации на них, позволяющих осуществить автоматизированную обработку информации на ЭВМ. Если бы аппаратное оборудование предоставляло пользователям такие возможности, какие им необходимы, надобность в программном обеспечении отпала бы. Однако, в настоящее время форма работы с аппаратным оборудованием для пользователя не совсем удобна, и при конструировании ЭВМ создают комбинацию программных и аппаратных средств. Это позволяет найти оптимальный вариант сочетания затрат на создание ЭВМ и их возможностей. С точки зрения пользователя можно говорить о виртуальной (кажущейся) ЭВМ, обладающей некоторыми свойствами, реализованными совокупностью аппаратных и программных средств.

Рис.2. Кольцевая структура вычислительной системы

Программное обеспечение является неотъемлемой частью любой вычислительной машины. Оно освобождает пользователей от необходимости знать специфические свойства каждого устройства, облегчает связь с машиной каждого конкретного пользователя и организует доступ к системе нескольких пользователей, осуществляя распределение ресурсов системы. Чем сложнее и более развито программное обеспечение, тем проще общение с машиной. При оценке современных машин таких основных характеристик, как быстродействие и объем памяти оказывается недостаточно. К ним должны присовокупляться характеристики программного обеспечения. По мере усложнения ЭВМ растет и значение программного обеспечения. В настоящее время оно составляет 60-70% от стоимости вычислительной системы.

Основной принцип построения программного обеспечения заключается в выделении отдельных его функций и оформлении их в виде стандартизованных блоков, функционирование которых зависит от значения входов и выходов в этот блок и не зависит от других блоков. Такие программные блоки называют модулями , а принцип называется модульным.

По выполняемым функциям программное обеспечение можно разделить на две большие группы: системное и прикладное.

– это совокупность программ, рассчитанных на широкий круг пользователей и предназначенных для организации вычислительного процесса и (или) решения часто встречающихся задач (ГОСТ 24. 003-84). К системному программному обеспечению относят операционную систему и ее окружение, системы программирования, вспомогательные программы.

По мере усложнения ЭВМ появилась необходимость в выделении части системного программного обеспечения, которое стало называться операционной системой. Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления всеми аппаратными ресурсами машины, и всеми компонентами программного обеспечения, для организации их наиболее эффективного использования с учетом решаемых прикладных задач, а также организации взаимодействия с пользователем. Программы, расширяющие возможности операционной системы и упрощающие работу с ней, называются окружением операционной системы.

представляет собой совокупность средств разработки компьютерных программ. Она обеспечивает создание и преобразование программ, написанных на языках программирования или машинно-ориентированном языке. Эта часть операционной системы представляется такими ее программными компонентами, как трансляторы с языков программирования, средства отладки программ и др. На персональных компьютерах используются системы программирования на алгоритмических языках Бейсик, Паскаль, Си, PL/М, Пролог и др.

Вспомогательные программы обслуживания позволяют проводить тестирование оборудования, проверку качества магнитных дисков.

- совокупность программ, предназначенных для решения специальных задач. Среди них большую группу составляют пакеты прикладных программ, которые могут быть как общего назначения, так и ориентированы на реализацию либо некоторых методов, либо некоторых проблем (рис. 3). Сюда входят и уникальные программы, т.е. программы пользователя.

Рис.3. Структура программного обеспечения

Пакеты прикладных программ (ППП) - комплекс программ для решения задач по некоторой теме или предмету и оформленные согласно требованиям к такому продукту. Например, пакеты бухгалтерских программ.

- это чаще всего программы, созданные пользователем и не оформленные по стандарту в виде программного продукта. По мере развития они иногда переходят в предыдущие группы.

Различают пакеты прикладных программ общего и специального назначения. Пакеты специального назначения делятся на методо-ориентированные и проблемно-ориентированные.

В основе методо-ориентированных ППП лежит реализация того или иного математического метода решения задачи:

математического программирования (линейного, динамического, статистического и др.);

сетевого планирования и управления;

теории массового обслуживания.

Проблемно-ориентированные решают конкретные задачи из некоторой предметной области, например, транспорта, медицины, банковского дела, бухучёта и т.п. С их помощью можно создавать автоматизированные рабочие места для специалистов разного профиля.

ППП общего назначения ориентированы на автоматизацию широкого класса задач пользователя. К этому классу относятся:

текстовые процессоры;

табличные процессоры;

системы презентации;

графические процессоры;

системы управления базами данных;

интегрированные системы;

системы автоматизации проектирования;

оболочки экспертных систем, систем поддержки принятия решений.

Текстовым редактором
называется программный продукт, служащий для создания и изменения текстового документа . ППП для текстовой обработки
позволяют значительно ускорить процесс подготовки справок, отчётов, больших текстовых документов, писем и др.

Стандартными функциями пакетов являются: задание формата страницы и форматирование абзаца; ввод и модификация текста; удаление и вставка строки, нумерация страниц; работа с фрагментами текста, включая выделение слова, предложения и текстового блока; контекстный поиск и замена; использование в тексте различных шрифтов, выделение слова (фразы) на экране и при печати подчёркиванием, курсивом, жирным шрифтом.

Электронная таблица – это компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различных типов: даты, тексты, формулы, числа. Электронная таблица является самой распространенной и мощной технологией для работы с данными. Для управления электронной таблицей созданы специальные программные продукты – табличные процессоры. Главное достоинство электронной таблицы – это возможность быстрого пересчета всех данных, связанных формульными зависимостями при изменении значения любого операнда. Объектом табличной обработки является динамическая таблица (SpreadSheet) – электронный эквивалент обычного бумажного бланка, который содержит ряд строк и столбцов. Основными областями применения таких пакетов являются экономика и планирование, подготовка отчётов, сводок и т.д.

База данных – это совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающая описания, хранения и манипулирования данными, независимо от прикладных программ . Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам, чтобы впоследствии быстро делать выборку с произвольным сочетанием признаков. Для управления данными в базе данных, ведения базы данных и обеспечения взаимодействия с прикладными программами используются системы управления базами данных (СУБД).

Для построения графиков, диаграмм, чертежей, иллюстраций существуют графические редакторы . Графики и диаграммы в них можно строить непосредственно, без создания таблицы и введения в неё числовых значений. Наибольшее распространение на ПЭВМ получили пакеты деловой и демонстрационной графики.

Деловая графика является универсальным средством отображения в графическом виде закономерностей изменения числовых данных, которые могут вводиться с клавиатуры или передаваться из баз данных и динамических таблиц. Поэтому программные средства деловой графики часто применяются совместно с другими пакетами: табличной обработки, накопления и хранения данных, статистической обработки.

Современные пакеты деловой графики обладают следующими основными показателями: настройка представления данных под формат бумаги и устройство вывода; автоматическое масштабирование и индикация масштабной сетки; автоматические условные обозначения; горизонтальная (вертикальная) ориентация графика; выбор цвета; несколько типов и размеров шрифтов; возможность регулирования размера страницы.

Пакеты графической обработки, как правило, обеспечивают построение графиков следующих типов: столбиковая вертикальная/горизонтальная и круговая диаграммы; линейный график и график рассеивания; диаграмма соотношения площадей.

В настоящее время среди прикладного программного обеспечения общего характера наиболее известны текстовые процессоры, табличные процессоры и системы управления базами данных. В этих областях разработано много программ, и они продолжают развиваться. У них появляется много новых функций и возможностей. этими программами отличается друг от друга: используются различные функциональные клавиши, функции одинаковых команд у них часто различные и т.д., к тому же часто различные программы имеют различный формат рабочих файлов, поэтому файлы, записанные в одной программе, не воспринимаются другой и приходится создавать дополнительные программы для обеспечения совместимости данных. Чтобы решить эти проблемы создаются интегрированные системы. В них сделано следующее:

ограничено множество функций прикладных областей до такого их количества, которое наиболее часто используется на практике;

осуществлена внутренняя совместимость модулей друг с другом и внешняя совместимость с другими программами.

В результате этого все модули, входящие в интегрированную систему, имеют единую конструктивную организацию.

Интегрированная система – программный продукт, представляющий совокупность функционально различных компонентов, способных взаимодействовать между собой путём передачи информации, и объединенных единым пользовательским интерфейсом. Современные интегрированные системы содержат обычно пять функциональных компонентов: электронную таблицу, текстовый редактор, систему управления базами данных, графический редактор, коммуникационный модуль.

Вопросы для самоконтроля

Понятие программного обеспечения

Системное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение

Понятие операционной системы и ее оболочки

Понятие пакета прикладных программ

Пакеты прикладных программ общего назначения

3. Этапы развития программного обеспечения

Стремление расширить возможности ЭВМ и повысить эффективность их использования привело к созданию программного обеспечения (ПО). Эволюция вычислительных машин тесно связана с развитием их программного обеспечения. В истории развития программного обеспечения можно выделить следующие поколения:

Первое поколение – зарождение ПО.

Второе поколение – развитие ПО: использование алгоритмических языков и библиотек стандартных программ.

Третье поколение – широкое использование ПО, появление развитых операционных систем.

Четвертое поколение – ПО, дающее возможность коллективного использования ЭВМ.

Первое поколение

ЭВМ первого поколения реализовывали последовательный принцип действия, обладали относительно невысокой скоростью, и программист был в состоянии достаточно полно использовать их вычислительные возможности. Программист был единственной фигурой, имевшей контакт с ЭВМ, знал все тонкости работы с аппаратурой и вел отладку своих программ непосредственно с пульта машины. Квалификация математика-программиста (высшая математика должна быть на ура) определялась умением быстро находить и исправлять ошибки в программах, хорошо ориентироваться за пультом ЭВМ.

На первом этапе программное обеспечение было тесно связано с машинным языком . Из-за большой трудоемкости процесса программирования на машинном языке редко удавалось написать программу без ошибок. Поэтому уходило много времени на отладку написанной программы, которая велась вручную за пультом машины.

В процессе накопления программ появилась возможность ускорить написание новых программ, благодаря включению в них фрагментов ранее разработанных и реализующих необходимые функции. Развитие этой идеи привело к появлению наборов стандартных программ и правил пользования ими.

Чтобы автоматизировать работу по включению стандартных программ в программу пользователя, были созданы компилирующие и интерпретирующие программы. Компилирующая программа (система) работает однократно при вводе в память основной программы. При этом, в нужных местах вызываются соответствующие стандартные программы и вставляются в общую программу вычислений. Интерпретирующая программа работает всякий раз, когда возникает необходимость обращения к стандартной программе. Существовали и смешанные программы, использующие принципы компиляции и интерпретации.

Чтобы программы, записанные на машинном языке, имели большую наглядность, было предложено символическое кодирование . Затем функции символического кодирования были расширены за счет того, что в адресной части символической записи были допущены выражения – макрокоманды . Так, постепенно, входные языки стали не чисто машинными, а машинно-ориентированными. Однако в основе этих языков продолжала оставаться система команд какой-либо конкретной ЭВМ. Специальные программы-трансляторы переводили программы с символического языка в систему команд машины.

Таким образом, первое поколение программного обеспечения характеризуется программированием на языке машины с использованием стандартных программ, компилирующих и интерпретирующих систем, символического программирования, макрокоманд и ручного режима отладки.
Стандартные программы и системы их использования, появившиеся на первом этапе развития ПО, до сих пор не утратили своего назначения.

К концу первого поколения ЭВМ в цепочке ЭВМ-программист появилась фигура оператора , выполняющего посреднические функции при отладке программ. На оператора легли обязанности по учету заданий программистов, по подбору исходных материалов для программы, по установке требуемых машинных носителей, по прогону программы и передаче результатов решения для последующего анализа.

Второе поколение

Переход к ЭВМ второго поколения сопровождался частичным отходом от последовательного принципа действия ЭВМ. Появление более быстрой оперативной памяти и центрального обрабатываемого устройства сделало экономически целесообразным совместить во времени процесс вычислений и операции обмена информацией с относительно медленно действующими внешними устройствами.

Стиль использования ЭВМ второго поколения характерен тем, что математик-программист не допускается в машинный вал. Свою программу, обычно записанную на языке высокого уровня, он отдает в группу обслуживания, которая занимается дальнейшей обработкой его задачи: перфорированием и пуском на машине. Для того, чтобы сделать этот процесс более эффективным, программисту представлялись средства автономной отладки и средства управления режимом решения задачи.

Опыт использования машин первого поколения сделал очевидной диспропорцию между временем, в которое ЭВМ занята вычислением, и временем, когда она используется для отладки. Все это потребовало искать пути для решения возникающих в этой области проблем. Оно было найдено в создании специальных программ, которые позволили возложить на ЭВМ часть функций по организации и управление вычислительным процессом. В функции этих программ входило следующее:

Прием и подготовка к выполнению на ЭВМ потока соответствующим образом оформленных заданий на работу, выделение им необходимых ресурсов, планирование их выполнения, загрузка в память, информирование оператора о ходе вычислительного процесса и выполнение его указаний, если возникнет необходимость или оказывается желательным его вмешательство в процесс.

Организация одновременного выполнения нескольких задач. Порядок выполнения их определяется принятой системой приоритетов. Такая организация работ способствует более полной загрузке ресурсов машины и повышению ее обшей пропускной способности, выраженной в количестве задач на единицу времени.

Организация обмена с внешними устройствами вычислительной системы. Рост номенклатуры внешних устройств, многообразие правил обращения к ним за данными, а также асинхронное выполнение ввода-вывода и процесса вычислений существенно усложнили написание программ обмена на физическом уровне. Развитая система управления данными предоставляет возможность программисту описывать обмен на логическом уровне, и сама формирует необходимые физические программы ввода-вывода в соответствии с указаниями программиста.

Выполнение вспомогательных работ, облегчающих реализацию различных этапов вычислительного процесса.

В это время бурное развитие получили языки программирования, которые ориентировались на определенные классы задач, а не на особенности ЭВМ. Перевод записи алгоритма с такого языка на язык конкретной машины выполняет специальная программа-транслятор.

На этом этапе было создано множество систем программирования на базе машинно-ориентированных, процедурно-ориентированных, универсальных и специальных языков.

В целом, для машин первого и второго поколений было характерно накопление и предоставление пользователям разрозненных наборов программ. Низкая надежность оборудования и малые объемы запоминающих устройств ставили очень жесткие рамки для развития программного обеспечения и особенно для создания сложных взаимозависимым систем, комплексно решающих задачу обеспечения работы ЭВМ . Те же принципы препятствовали и применению ЭВМ для достаточно полной автоматизации процессов обработки информации, оперирующих с большими наборами данных.

Прогресс в технологии, существенное повышение надежности оборудования, рост объемов оперативной памяти и появление более быстродействующих и емких запоминающих устройств – магнитных дисков – создали условия, в которых оказалось возможным комплексное решение вопросов организации работы ЭВМ. Это позволило исключить приостановки при переходе от одного этапа решения задачи к другому или при смене задач, свело к минимуму ручные манипуляции и обеспечило высокий коэффициент использования оборудования.

Характер накопленного к этому времени программного обеспечения создавал серьезные трудности для реализации такого комплексного подхода. Установление связи и взаимодействия между различными частями ПО оказалось сложным делом, так как каждая из частей создавалась независимо, без учета особенностей, и даже существования других частей.

Третье поколение

Попытки превращения разрозненного программного обеспечения в единую систему, путем создания всевозможных, связующих программ и частичной переработки некоторых из имеющихся, не могли серьезно продвинуть решение проблемы. Стало ясно, что основой ПО должен быть некоторый общий программный комплекс. Такие комплексы программ стали называть операционными системами (ОС).

Операционная система - это совокупность программ для управления оборудованием, данными, вычислительным процессом и связи оператора с машиной . То есть, это организованный набор программ и данных, разработанный специально для управления ресурсами вычислительной системы облегчения создания программ и управления процессом их выполнения с помощью вычислительной системы.

Таким образом, эволюция программного обеспечения ЭВМ привела к возникновению операционных систем, которые не позволяют рядовому пользователю общаться непосредственно с ЭВМ, но предоставляют ему большое количество самых разнообразных удобств. Пользователь уже работает не просто на ЭВМ, а в вычислительной среде «ЭВМ – операционная система». Операционная система представляет собой программное продолжение устройств управления.

Программное обеспечение машин второго поколения содержало 350-400 тысяч команд, а только дисковая операционная система для ЕС ЭВМ содержала порядка 1 млн. команд.

В 1975 г. закончена разработка операционной системы ОС – 4.0, позволяющей подключать к ЭВМ и обслуживать многих абонентов, оснащенных алфавитно-цифровыми графическими дисплеями. В 1976 году операционные системы содержали программы, общий объем которых превышает миллион машинных слов.

Операционная система позволяет использовать наиболее распространенные языки программирования того времени: фортран, Алгол-60, Кобол, ПЛ/1, РПГ. Для каждого из них создаются трансляторы и библиотеки стандартных программ. Использование названных языков и трансляторов открывает доступ к ЭВМ непрофессиональным пользователям. Трансляторы подробно сообщают об ошибках, обнаруженных как в процессе трансляции, так и при выполнении оттранслированных программ. Они имеют также развитые средства отладки.

Кроме языков высокого уровня, операционная система позволяет применять машинно-ориентированный язык Ассемблер со средствами макроязыка (в результате чего максимально используется все возможности технических средств), а также системные макрокоманды и макрокоманды пользователя.

Программное обеспечение ЭВМ строится открытым, т.е. его состав может постоянно расширятся, включать новые компоненты (модули), обеспечивающие развитие технических средств, методов обработки информации и расширение сфер применения. Этим созданы необходимые предпосылки для дальнейшего развития и совершенствования ПО.

Таким образом, постепенно машины из детерминированного устройства обработки заранее введенной информации все более превращаются в автомат, реагирующий на ситуации, возникшие во внешней, среде. Соответственно в программном обеспечении появились специальные программы, реагирующие на внешние события и события, происходящие в машине. Функции управления прохождением задач, организации ввода-вывода, трансляции и ряд других, позволяющих расширить возможность обработки данных и повысить эффективность обработки, были переданы операционной
системе . В отличие от ЭВМ первых поколений более поздние машины выпускаются уже не в виде отдельной вычислительной установки, а создаются семейства моделей разной конфигурации и производительности, снабженные соответствующей операционной системой.

Четвертое поколение

Этапы эволюции взаимоотношения «человек-машина» представляются следующими: от прямого использования ЭВМ одним программистом, в распоряжении которого представлены все ресурсы машины, – через мультипрограммирование, когда программист полностью отстранен от машины, – к системам разделения времени и разговорному режиму, когда много программистов, сидя за своими индивидуальными пультами, управляют ходом решения своих задач независимо друг от друга и одновременно используют мощности ЭВМ.

Особенности ЭВМ четвертого поколения позволяют значительно расширить состав программного обеспечения и перейти к программному обеспечению (ПО), позволяющему отказаться от традиционного программирования и организовать работу с машиной в форме диалога между потребителем и ЭВМ. Это дает возможность значительно расширить круг решаемых задач, включив в него проектирование предприятий, технологических линий больших систем. При этом результаты решения выдаются в виде комплектов чертежей, технологических карт, инструкций и описаний.

Поставлена задача о необходимости как можно скорее переходить к практике разработки, поставки, сборки и наладки у потребителей полных комплексов технических и программных средств, составляющих законченные автоматизированные системы обработки данных различного класса. Одним из наиболее перспективных направлений в развитии общего программного обеспечения ЭВМ этого поколения является разработка пакетов программ, расширяющих функции операционных систем. С этих позиций следует отметить разработанные в 1976 г. пакеты KAMA (для управления телеобработкой данных) и ОКА (для управления базами данных). В ВЦ АН СССР разработана диалоговая информационно-логическая система ДИЛОС.

Эффективность использования средств вычислительной техники в значительной степени зависит от того, насколько совершенны способы разработки программ. Особого внимания заслуживает разработанный в 1976 году пакет программ, позволяющий автоматизировать технологию разработки программ – пакет RTK.

Структурные особенности машин четвертого поколения должны обеспечивать возможность объединения ЭВМ в многомашинные комплексы с развитыми устройствами обмена информацией внутри системы с большим количеством внешних каналов, с телефонными и телеграфными линиями, прямой связью с источниками информации. Они будут способствовать дальнейшему развитию понятий виртуальной памяти и усложнению ее структуры, улучшению способов отображения виртуальной памяти на физическую. Встают задачи создания архивов данных и средств визуального отображения, организации сложных операционных систем, организации поиска, хранения и зашиты данных.

Программное обеспечение усложняется в связи с повсеместным введением интерактивных вычислений – использование режима разделения времени,

В целом, программное обеспечение четвертого поколения предусматривает обеспечение телеобработки, разработку диалоговых систем коллективного пользования, совершенствование систем управления данными путем обеспечения создания банка данных, обеспечения типовых
многопроцессорных и многомашинных систем . Программное обеспечение содержит программы автоматического программирования. То есть специалист будет задавать задачу машине примерно так, как он ее обычно задает программисту, и не будет знать истинного алгоритма решения. Истинный алгоритм ее решения будет строить машина.

От поколения к поколению ЭВМ, стоимость электронных компонентов в вычислительных системах постоянно уменьшается, а затраты на программную часть неуклонно возрастают. По данным американских специалистов в 1965 году доля программного обеспечения составляла 5% от общей
стоимости вычислительной системы, в 1976 г. – 75%, а к 1985 г., порой, превышала 90%. Стоимость выполнения одной команды за 10 лет, начиная с 1977г., снизилась на два порядка, а производительность программистов по-прежнему возрастала мало: примерно на З% в год.

Стала проявляться обратная тенденция замена как можно большей части программных средств аппаратными средствами. Простые и часто повторяющиеся программные процедуры оказываются кандидатами на аппаратную реализацию. Системы программного обеспечения, базирующиеся на новом, более сложном оборудовании, также постоянно усложняются, поскольку в них включаются все новые и новые возможности. Поначалу аппаратная часть новых поколений вычислительных машин росла за счет блоков деления, арифметики с плавающей запятой, косвенной адресации и каналов внешних устройств. В последующий период были добавлены:

схемы для преобразования адресов по описателям (дескрипторам);

средства для мультипрограммирования и многопроцессорности;

• разнообразные (реализованные, как правило, микропрограмм образом) макрокоманды;

аппаратное управление памятью иерархической структуры;

аппаратура для примитивного планирования.

Вопросы системного программирования достигли предела сложности и трудоемкости, что начинает тормозить создание современных вычислительных комплексов. Поэтому принимается единый интегральный подход к проектированию новых ЭВМ и их программного обеспечения. Главная задача состоит в оптимальном сбалансировании аппаратных и программных возможностей для обеспечения наибольшей производительности работы системы «человек-машина». Основным путем сокращения затрат и сроков создания программного обеспечения является усиление технических возможностей самих ЭВМ за счет аппаратной реализации более сложных элементов алгоритмических процессов.

В ЭВМ иногда стала чаще использоваться интерпретация, при которой программа, в процессе ее выполнения, остается записанной в исходном языке, а специальная программа-интерпретатор просматривает кусок за куском исходную программу и формирует последовательности машинных команд, выполняющих работу.

Преимущества интерпретации проявляются особенно заметно, когда интерпретирующая система встраивается в конструкцию ЭВМ, а не прикладывается к ней в виде специальных программ. Были сконструированы в ЭВМ серии «Мир». При создании 4-го поколения ЭВМ это направление становится все более популярным. Его реализации фактически приводит к тому, что машинные языки подтягиваются на уровень языков пользователя, открывая новые возможности их развития.

Основным средством общения с ЭВМ являются алгоритмические языки. Их количество и разнообразие неуклонно возрастает: уже в 1977 г. их было несколько тысяч. Все больше сил уделяется созданию программных процессоров реализации языков. Наиболее крупным проектом является проект многоязыковой системы программирования БЕТА, разработанной коллективом ВЦ СО АН СССР под руководством А.П. Ершова. Система ориентирована на языки Алгол-68, PL/1, SIMULA и др.

В производстве ЭВМ освоен и широко применяется метод микропрограммной реализации команд высокого уровня. Бурно развивается система памяти ЭВМ, претерпела существенные изменения их общая архитектура и организация. Введена и реализована во многих ЭВМ виртуальная память наряду со страничной (сегментной) ее организацией. От программной страничной организации памяти постепенно идет переход к ее аппаратной реализации.

В целом, совершенствование программного обеспечения ставит перед собой следующие задачи:

диалог человек-машина на любом языковом уровне;

автоматическое исправление ошибок пользователей;

получение пользователем информации любой степени подробности о состоянии вычислительного процесса и обрабатываемых данных;

широкое использование принципа самоопределяемости данных;

почти полное отсутствие ограничений на выбор удобного для пользователей представления предложений языка;

объединение и упрощение языков программированием, их ориентация на структурное программирование;

схемная реализация программного обеспечения (его наиболее часто используемой части);

изменение структуры операционной системы с целью создания ее иерархической конфигурации, включающей ядро;

• использование проблемно-ориентированных систем программирования;

генерация программного обеспечения для решения классов задач;

оптимизация программного обеспечения;

комплексное рассмотрение проблем предприятия.

Все это значительно упрощает работу программиста, сокращая время трансляции, позволяет создавать многопультовый режим объединения, отладки и составления программы непосредственно за пультом. Время на отладку в машинах 4-го поколения сокращается примерно в 4 раза.

Подводя итоги, можно отметить следующие основные особенности поколений ЭВМ и их программного обеспечения. Первое поколение характеризуется решением одной задачи в данный момент времени в пассивном режиме (без вмешательства в процесс ее решения пользователя). Алгоритм решения задачи – последовательный с фиксированной структурой. Второе поколение – решением набора задач в пассивном режиме. Третье – решением набора задач в активном режиме. Второе и третье поколения реализуют последовательно-параллельный алгоритм (т.е. допускается совмещение операций ввода-вывода с другими операциями).

Появление четвертого поколения связано с переходом от решения одной задачи (или их набора) к решению сложной задачи-системы, т.е. совокупности задач, связанных друг с другом, которые не допускают представления в виде набора простых задач, и задача может быть решена лишь целиком. Вычислительные средства реализуют параллельно-последовательный алгоритм с автоматическим изменением их структуры. Изменение структуры вычислительных средств задается до начала решения задачи.

Пятое поколение позволяет решать еще более сложные системные задачи, известные под названием проблем искусственного интеллекта. Для их решения требуются вычислительные средства, способные обеспечить функционирование самоорганизующихся алгоритмов. Структура вычислительных средств должна допускать изменения алгоритма управления процессом вычислений в течение времени решения задачи.

Вопросы для самоконтроля

Программное обеспечение:

первого поколения;


второго поколения;


третьего поколения;


четвертого поколения;


пятого поколения.

4. Тенденции развития программного обеспечения

Создание программного обеспечения в последнее время превратилось в важную и мощную сферу промышленности. Его развитие предназначено для широкого круга пользователей, происходит в процессе конкурентной борьбы между фирмами-производителями. При разработке программ, основной задачей фирм-разработчиков является обеспечение их успеха на рынке. Для этого необходимо, чтобы программы обладали следующими качествами:

функциональностью, т.е. полнотой удовлетворения потребностей пользователя;


наглядностью, удобным, интуитивно понятным и привычным пользователю интерфейс;

простотой освоения начинающими пользователями, для чего используются информативные подсказки, встроенные справочники и подробная документация;

надежностью, т.е. устойчивостью ее к ошибкам пользователя, отказам оборудования и т.д. и разумностью ее действия в этих ситуациях;

стандартизацией.

Совместная работа многих производителей программного обеспечения должна вести к стандартизации отдельных элементов интерфейса программ, форматов данных и т.д., что удобно для пользователей. Это реально происходит, т.к. разработчики программ перенимают друг у друга удачные находки и приемы и стремятся обеспечить совместимость с другими наиболее популярными программами. В результате использование ниспадающих меню или вид таблицы в табличном процессоре приблизительно одинаковы во всех программах, хотя и созданы различными разработчиками.

Удобство пользовательского интерфейса программ является важнейшим фактором, определяющим их приемлемость для пользователей, а значит, и успеха на рынке. Большинство выпускаемых на рынок программ используют достаточно стандартные методы организации интерфейса;

ниспадающие меню;


панели для выбора, ответа;


встроенные диалоговые справочники и т.п.

Все большее количество программ используют графический пользовательский интерфейс, в котором, для упрощения работы пользователя, вместо надписей на экране используются рисунки.

Преобладающими в развитии программного обеспечения являются следующие тенденции:

Объединение противоречивых свойств , таких как универсализация и специализация. Такой подход позволяет разработчикам удовлетворить потребности большого количества потребителей.

Упрощение работы пользователя достигается за счет ужесточения требований к ресурсам ПЭВМ . Интерфейс пользователя обеспечивается аппаратурными и программными средствами и основан на следующих принципах:

• Общий интерфейс пользователя определяет: стандартный путь подачи команд компьютеру, одинаковую структуру приложений и инструментарий (выпадающее меню, система подсказок и пр.). Он принят на вооружение компьютерными гигантами Apple, Microsoft и IBM.

  Наличие битовой карты, высокая разрешающая
  способность, цветной дисплей. Каждый объект, отображаемый на экране, имеет, по крайней мере, два представления: внутреннее и внешнее. Внутреннее представление (не видимое) основано на некоторой модели мира, а внешнее (видимое) выводится на экран и состоит из пикселей. Это пассивное изображение называют битовой картой, так как оно создано из отдельных битов.
  

  What You See Is What You Get (WYSIWYG) – что видишь (на экране), то и получаешь (при печати на бумаге).
  

  Прямая манипуляция . Пользователь должен манипулировать «созданным миром» без посредника (прямая манипуляция), не задумываясь о проблемах манипуляции. Например, вставляемая в текст картинка должна ложиться именно в то место, которое для нее определено пользователем. При этом текст должен подвинуться без искажений.
  

Все это уже реализовано, в частности, графический интерфейс пользователя интуитивно понятен. Однако, как на самом деле люди общаются между собой? Обычно они говорят или пишут, иногда жестикулируют. А интонация? А двусмысленность? Позволит ли когда-нибудь интерфейс учесть все эти особенности общения, при работе с компьютером?

Операционные системы будущего в планах Microsoft и IBM

В исследовательской лаборатории Microsoft , разрабатывающей программные решения, которые появятся только через несколько лет, ведётся работа над проектом Farsite . Возможно, что идеи, разрабатывающиеся в Microsoft сегодня, будут внедрены в операционных системах будущего. Основные характеристики Farsite как операционной системы – это устойчивость к сбоям, самонастраивоемость и безопасность.

Реализацию своих идей на практике специалисты Microsoft видят так: несколько компьютеров, объединенных в сеть, совместно предоставляющих ресурсы пользователям, но работающих без центрального сервера управления. Система обеспечивает должную безопасность данных благодаря резервному копированию и технологии защиты от взломщиков. Даже если хакер получит контроль над одним из компьютеров кластера, он не сможет контролировать всю сеть.

Конечная цепь проекта Farsite – это создание в 2006 году кластера из 100 тысяч компьютеров, с общим объемом дисковой памяти в 10 терабайт (10 тысяч гигабайт).

В то же время, компания IBM работает над расширением возможностей существующих операционных систем. В настоящий момент в исследовательском центре IBM ведется работа по расширению возможностей операционной системы Linux для управления компьютером с 65 тысячами процессоров. Такая система будет управлять суперкомпьютером Blue Gene с заявленной производительностью в 1 квадриллион операций с плавающей точкой в секунду.

Исследование IBM направлено на создание «самооптимизирующейся, самонастраиваемой, самовосстанавливающейся» системы, сходной по устройству с автономной нервной системой человека. Главной чертой операционной системы будущего в IBM считают ориентацию на решение конкретных задач.

Вопросы для самоконтроля

Основные тенденции развития программного обеспечения.

Операционные системы будущего в планах Microsoft.

Операционные системы будущего в планах IBM.

а

Основы информатики: Учебн.пособие/А.Н.Морозевич, Н.Н.Говядинова, Б.А.Железко и др. Под обш.ред. А.Н.Морозевича.-Мн.:Новое знание, 2001.


Акиньшин Н.С. и др. Освоение персонального компьютера: Уч.пособие.-М.:Радио и связь, 1995.


Экономическая информатика: Учеб. для вузов/ Под ред. В.В.Евдокимова.-Спб:Питер, 1997.


Богумирский Б.В. Эффективная работа на IBM PC.-Спб.:Питер, 1997.


Вербицкий В.В. Учитесь работать на персональном компьютере.-Мн.: ВВВ, 1995.


Персональный компьютер. Диалог и программные средства: Уч.пособие.-М.: Издательство Университета дружбы народов, 1994.


Савельев А.Я., Сазонов Б.А., Лукъянов С.Э. Персональный компьютер для всех. Хранение и обработка информации.-М.: Высшая школа, 1995.

рий

№ пп	Понятие	Смысл понятия
	Принцип программного управления	Организация работы машины, когда выполняемые ею действия определяются командами программы.
	Микропрограммирование	Упорядоченный метод кодового управления отдельными элементами машины – триггерами, транзисторами, вентилями, интегральными схемами и т.п., – для выполнения элементарных операций.
	Микрооперации	Элементарные операции, происходящие в устройстве машины.
	Микропрограмма	Последовательность микрокоманд, управляющих выполнением более крупной по логическому содержанию операцией.
	Программирование на машинном языке	Программирование в кодах машины, представляющих собой набор закодированных элементарных операций машины, таких как: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение, ввод-вывод информации и др.
	Программное обеспечение вычислительной машины	Совокупность программ и документации на них, позволяющих осуществить автоматизированную обработку информации на ЭВМ.
		Часть программного обеспечения, представляющая собой совокупность программ, рассчитанных на широкий круг пользователей и предназначенных для организации вычислительного процесса и (или) решения часто встречающихся задач.
	Операционная система (ОС)	Комплекс программ, предназначенных для управления всеми аппаратными ресурсами машины, и всеми компонентами программного обеспечения, для организации их наиболее эффективного использования с учетом решаемых прикладных задач, а также организации взаимодействия с пользователем.
	Окружение операционной системы	Программы, расширяющие возможности операционной системы и упрощающие работу с не.
	Система программирования (СП)	Совокупность средств разработки компьютерных программ. Она обеспечивает создание и преобразование программ, написанных на языках программирования или машинно-ориентированном языке.
		Часть программного обеспечения, представляющая собой совокупность программ, предназначенных для решения специальных задач.
	Пакеты прикладных программ (ППП)	Комплекс программ для решения задач по некоторой теме или предмету, оформленные согласно требованиям к такому продукту.
	Программы пользователя, или уникальные программы	Программы, не относящиеся ни к одному из указанных классов. Это чаще всего программы, созданные пользователем и не оформленные по стандарту в виде программного продукта.
	Текстовый редактор	Программный продукт, служащий для создания и изменения текстового документа.
	Электронная таблица	Компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различных типов: даты, тексты, формулы, числа.
	База данных	Совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающая общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимо от прикладных программ.
	Графический редактор	Служат для построения графиков, диаграмм, чертежей, иллюстраций. Графики и диаграммы в них можно строить непосредственно, без создания таблицы и введения в неё числовых значений.
	Интегрированная система	Программный продукт, представляющий совокупность функционально различных компонентов, способных взаимодействовать между собой путём передачи информации, и объединенных единым пользовательским интерфейсом.

Выберите правильное определение к каждому понятию

I
1.	Принцип программного управления	а)Упорядоченный метод кодового управления отдельными элементами машины, такими как: триггеры, транзисторы, вентили, интегральные схемы и т.п. – для выполнения элементарных операций.
2.	Микропрограммирование	б)Последовательность микрокоманд, управляющих выполнением более крупной по логическому содержанию операций.
3.	Микрооперации	в)Организация работы машины, когда выполняемые ею действия определяются командами программы.
4.	Микропрограмма	г)Элементарные операции, происходящие в устройстве машины.
II
1.	Программирование на машинном языке	а)Совокупность программ и документации на них, позволяющих осуществить автоматизированную обработку информации на ЭВМ.
2.	Программное обеспечение вычислительной машины	б)Часть программного обеспечения, представляющая собой совокупность программ, рассчитанных на широкий круг пользователей и предназначенных для организации вычислительного процесса и(или) решения часто встречающихся задач.
3.	Системное программное обеспечение	в)Программирование в кодах машины, представляющих собой набор закодированных элементарных операций машины: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение, ввод-вывод информации и др.
III
1.	Прикладное программное обеспечение	а)Программный продукт, представляющий совокупность функционально различных компонентов, способных взаимодействовать между собой путем передачи информации, и объединенных единым пользовательским интерфейсом.
2.	Пакеты прикладных программ	б)Программы, созданные пользователем и не оформленные по стандарту в виде программного продукта.
3.	Программы пользователя, или уникальные программы	в)Комплекс программ для решения задач по некоторой теме или предмету, оформленные согласно требованиям к такому продукту.
4.	Интегрированная система	г)Часть программного обеспечения, представляющая собой совокупность программ, предназначенных для решения специальных задач.
IV
1.	Операционная система	а)Совокупность средств разработки компьютерных программ; обеспечивает создание и преобразование программ, написанных на языках программирования или машинно-ориентированом языке.
2.	Окружение операционной системы	б)Совокупность программ для управления оборудованием, данными, вычислительным процессом и для связи оператора с машиной.
3.	Система программирования	в)Комплекс программ, предназначенных для управления всеми аппаратными ресурсами машины, и всеми компонентами программного обеспечения, для организации их наиболее эффективного использования с учетом решаемых прикладных задач, а также организации взаимодействия с пользователем.
V
1.	Текстовый редактор	а)Компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различных типов: даты, тексты, формулы, числа.
2.	Электронная таблица	б)Служит для построения графиков, диаграмм, чертежей, иллюстраций. Графики и диаграммы в них можно строить непосредственно, без создания таблицы и ведения в нее числовых значений.
3.	База данных	в)Программный продукт, служащий для создания и изменения текстового документа.
2. Программное обеспечение ЭВМ и его основные компоненты
3. Этапы развития программного обеспечения
Первое поколение
Второе поколение	13
Третье поколение	16
Четвертое поколение
4. Тенденции развития программного обеспечения
Операционные системы будущего в планах Microsoft и IBM
литература
глоссарий
Тесты
тренинг умений	34

Учебное издание

Бородина Алла Ивановна

Крошинская Лариса Израйлевна

Сапун Оксана Леонидовна

Основы информатики

и вычислительной техники

Программное обеспечение.

Этапы развития и перспективы

Редактор-корректор Л.Р.Рецкая

Компьютерная верстка О.Н. Якубович

Подписано в печать 08.09.2003 г.

Формат 60х84 1 / 16 . Печать офсетная. Гарнитура «Таймс».

Усл. печ. л. 2. Уч.-изд. л. 1,37. Тираж 100 экз. Заказ № 35.