Работа с прикладными программными средствами

Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Спектр этих заданий необычайно широк – от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием прикладных программ для разных видов деятельности.

Поскольку между прикладным программным обеспечением и системным существует непосредственная взаимосвязь (первое опирается на второе), то можно утверждать, что универсальность вычислительной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержат ее ядро, как она обеспечивает взаимодействие компонентов триединого комплекса человек – программы – оборудование.

К прикладному программному обеспечению (application software) относятся компьютерные программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы. Программы обработки заказов или создания списков рассылки — пример прикладного программного обеспечения. Программистов, которые пишут прикладное программное обеспечение, называют прикладными программистами.

Текстовые редакторы

Текстовые редакторы — это программы для создания и редактирования текстовых документов. Это письма, статьи, справки, повести или романы и прочая информация, именуемая текстовый документ, текстовый файл или просто текст.

Под редактированием текста понимается весь комплекс операции по внутренней (смысловой) и внешней (оформительской) работе над текстом. Каждый текст можно «кроить», т. е. вырезать из него куски, «склеивать» их, вставлять в рабочий материал части из других текстов, менять их местами и пр. Можно изменять расположение текста на странице, формат строк и абзацев, вставлять в текст иллюстрации (рисунки, графики, схемы и пр.).

При описании текстовых процессоров следует выделить две группы программных продуктов этого типа. Первая группа ориентирована па создание документов разной степени сложности с мощными средствами форматирования и включения графики. Типичным представителем этой группы является Microsoft Word. Вторая группа текстовых процессоров (их часто называют текстовыми редакторами) ориентирована на работу с чисто текстовыми файлами, среди которых могут быть тексты программ, написанные на различных языках, конфигурационные файлы, файлы настройки и др.

Ярким представителем таких программных продуктов является MultiEdit. Этот текстовый процессор имеет мощную систему контекстной замены, встроенный язык макрокоманд па уровне Visual Basic, средства поддержки внутренней среды, средства помощи при наборе ключевых слов.

Существует еще одна отдельная группа текстовых процессоров — это настольные издательские системы. Издательские программы (Desktop Publishing) в чем-то похожи на обычные текстовые процессоры, но отличаются от них более широким набором возможностей работы с текстом. К издательским системам относятся такие продукты, как Adobe PageMaker, Adobe In Design, Quark X Press. Правда следует заметить, что эта разница постепенно стирается, и такие редакторы, как Word Perfect или Microsoft Word уже приближаются к издательским программам. Во всяком случае, они в состоянии обеспечить набор и распечатку несложных изданий.

Обычно текстовые редакторы включают в себя следующие возможности:

• — набор текста;
• — корректирование набранного текста обычным способом, т. е. изменение букв, слов и т. д.;
• — вырезание фрагментов текста, запоминание их в течении текущего сеанса работы, а также в виде отдельных файлов;
• — вставка фрагментов в нужное место текста;
• — нахождение в тексте нужных слов или предложений;
• — замена слов одно па другое частично или полностью по всему тексту;
• — форматирование текста, т. е. придание ему определенного вида последующим параметрам: ширина текстовой колонки, абзац, поля с обеих сторон, верхнее и нижнее поле, расстояние между строками, выравнивание края строк;
• — автоматическая разбивка текста на страницы с заданным числом строк;
• — автоматическая нумерация страниц;
• — автоматический ввод подзаголовков в нижней или верхней части страницы;
• — выделение части текста жирным, наклонным или подчеркнутым шрифтом;
• — переключение программы для работы с другим алфавитом;
• — табуляция строк, т. е. создание постоянных интервалов для представления текста в виде колонок;
• — распечатка текста или отдельных его кусков;

Наиболее совершенные редакторы обладают также дополнительными возможностями, такими как:

• — возможность увидеть па экране текст в готовом виде, т. е. таким, каким он будет распечатан принтером;
• — широкий выбор шрифтов;
• — вставка в текст формул, таблиц, рисунков;
• — создание нескольких текстовых колонок на одной странице;
• — автоматический поиск и исправление грамматических ошибок;
• — выбор готовых стилей и шаблонов.

Настольная издательская система

Для подготовки буклетов, оформления журналов и книг предназначены специальные издательские системы. Они позволяют готовить их и печатать на принтерах или выводить на фотонаборные автоматы сложные документы высокого качества.

Настольные издательские системы (НИС) — это программы, предназначенные для профессиональной издательской деятельности, позволяющие осуществлять электронную верстку широкого спектра основных типов документов.

Предусмотренные в программных пакетах данного типа средства позволяют:

• компоновать (верстать) текст;
• использовать всевозможные шрифты и полиграфические изображения;
• осуществлять редактирование на уровне лучших текстовых процессоров;
• обрабатывать графические изображения;
• обеспечивать вывод документов высокого качества;
• и др.

Известными пакетами среди издательских систем для компьютеров являются PageMaker, QuarkXPress, Scribus и др.

Имеются два основных вида издательских систем. Издательские системы первого вида очень удобны для подготовки небольших материалов с иллюстрациями, графиками, диаграммами, различными шрифтами в тексте (например, газет, небольших журналов). Типичный пример такой системы — Aldus PageMaker.

Издательские системы второго вида больше подходят для подготовки объемных документов, например книг. Одна из таких систем — Ventura Publisher (Corel Ventura) – управляет меню и может считывать тексты, подготовленные с помощью других текстовых редакторов (например, Microsoft Word), сохраняя при этом параметры форматирования, заданные этим редакторами.

Основная операция издательских систем — верстка (размещение текста по страницам документа, вставка рисунков, оформление текста различными шрифтами и т.д.). Редактирование текста в издательских системах менее удобно, чем в текстовых редакторах. Поэтому бывает, что документы готовят в два этапа: сначала набирают текст в текстовом процессоре, а затем считывают его издательской системой и осуществляют окончательную подготовку документа.

Основные функции издательских систем: использование сотен видов шрифтов (начертаний и размеров символов текста), которые отображаются на экране так же, как при печати; изменение и корректировка рисунков и диаграмм; формирование таблиц; выравнивания; работа с формулами и др.

Большинству пользователей для выполнения издательских работ может быть вполне достаточно возможностей текстового процессора, в котором есть элементы цветовыделения и средства графических редакторов.

Графический редактор 

Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать двумерные изображения с помощью компьютера.

Типы графических редакторов:

• Растровые графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Photoshop для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X, GIMP для GNU/Linux и других POSIX-совместимых. GIMP распространяется под лицензией GNU GPL.
• Векторные графические редакторы. Наиболее популярны: Adobe Illustrator, Corel Draw, Macromedia Free Hand — для операционных систем Microsoft Windows и Mac OS X, свободно распространяемый редактор Inkscape — для всех ОС.
• Гибридные графические редакторы. Наиболее популярны: RasterDesk для AutoCAD, Spotlight для операционных систем Microsoft Windows

Пакеты демонстрационной графики   

Пакеты демонстрационной графики являются конструкторами графи­ческих образов деловой информации, призванные в наглядной и динами­ческой форме представлять результаты некоторого аналитического иссле­дования.

Работа с пакетами этого типа строится по следующей схеме: разработ­ка общего плана представления, выбор шаблона для оформления элемен­тов, формирование и импорт элементов, таких, как текст, графики, таблицы, диаграммы, звуковые эффекты и видеоклипы. К наиболее популярным пакетам данного типа относятся Power­Point, Harvard Graphics, WordPerfect Presentations, Freelance Graphics.

Пакеты программ мультимедиа предназначены для использования ПЭВМ для отображения и обработки аудио- и видеоинформации. Помимо программных средств компьютер при этом должен быть оборудован до­полнительными платами, позволяющими осуществлять ввод-вывод анало­говой информации, ее преобразование в цифровую форму.

Среди мультимедиа-программ можно выделить две небольшие группы. Первая включает пакеты для обучения и досуга.

Вторая группа включает программы для подготовки видеоматериалов для создания мультимедиа представлений, демонстрационных дисков и стендовых материалов.

К пакетам данного вида относятся Director for Windows, Multimedia Viewer Kit, NEC MultiSpin.

Системы автоматизации проектирования – другая разновидность па­кетов программ, связанная с обработкой графических изображений. Они предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ в ма­шиностроении, автомобилестроении, промышленном строительстве и т.п. Пакеты САПР обладают набором инструментальных средств, обеспечи­вающих реализацию следующих основных функций:

Коллективная работа в сети пользователей с пакетом;

Экспорт-импорт файлов всевозможных форматов;

Масштабирование объектов;

Управление объектами в части их группировки, передвижения с рас­тяжкой, поворота, разрезание, изменение размеров, работа со слоями;

Перерисовка (фоновая, ручная, прерываемая);

Управление разнообразных чертежных инструментов, позволяющих рисовать кривые, эллипсы, произвольной формы линии, многоугольники и т.п., использование библиотеки символов, выполнение надписей и т.д.;

Работа с цветом;

Автоматизация отдельных процедур с использованием встроенного макроязыка.

Своеобразным стандартом среди программ данного класса являются пакеты AutoCAD фирмы Autodesk. Также отметим, программы Design-CAD, Grafic CAD Professional, Drawbase, Microstation, Ultimate CAD Base и Turbo CAD. Перечисленные пакеты отличаются богатством функциональ­ных возможностей и предназначены для функционирования в среде Win­dows (Windows NT) или OS/2.

Электронная таблица 

Электронная таблица — компьютерная программа, позволяющая проводить вычисления с данными, представленными в виде двумерных массивов, имитирующих бумажные таблицы. Некоторые программы организуют данные в «листы», предлагая, таким образом, третье измерение.

Электронные таблицы (ЭТ) представляют собой удобный инструмент для автоматизации вычислений. Многие расчёты, в частности в области бухгалтерского учёта, выполняются в табличной форме: балансы, расчётные ведомости, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач удобно выполнять именно в табличной форме. Использование математических формул в электронных таблицах позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Решения многих вычислительных задач, которые раньше можно было осуществить только с помощью программирования, стало возможно реализовать через математическое моделирование в электронной таблице.

Система управления базами данных 

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД

• управление данными во внешней памяти (на дисках);
• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

• ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,
• процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
• подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
• а также сервисные программы(внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификации СУБД

По модели данных

Примеры:

• Иерархические
• Сетевые
• Реляционные
• Объектно-ориентированные
• Объектно-реляционные

По степени распределённости

• Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
• Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

Автоматизированный перевод 

Автоматизированный перевод (АП, англ. Computer–Aided Translation) — перевод текстов на компьютере с использованием компьютерных технологий. От машинного перевода (МП) он отличается тем, что весь процесс перевода осуществляется человеком, компьютер лишь помогает ему произвести готовый текст либо за меньшее время, либо с лучшим качеством.

Общий обзор

Автоматизированный перевод — это широкое и не совсем точное понятие, охватывающее широкий спектр простых и сложных инструментов. Они могут включать:

• Программы для проверки правописания, которые могут быть встроены в текстовые редакторы или дополнительные программы;
• Программы для проверки грамматики, которые также встраиваются в текстовые редакторы или дополнительные программы;
• Словари на компакт-дисках, одноязычные или многоязычные;
• Терминологические базы данных, хранимые на компакт-дисках или подключаемые по Интернету, например, The Open Terminology Forum или TERMIUM;
• Программы для полнотекстового поиска (или индексаторы), которые позволяют пользователю обращаться с запросами к ранее переведенным текстам или разного рода справочным документам. В индустрии переводов известны такие индексаторы, как Naturel, ISYS Search Software и dtSearch;
• Программы конкорданса, которые позволяют находить примеры слов или выражений в употребляемом контексте в одноязычном, двуязычном или многоязычном корпусе, как например, битекст или память переводов, например Transit NXT;
• Программное обеспечение для управления проектами, которое позволяет лингвистам структурировать сложные переводческие проекты, передавать выполнение различных задач разным сотрудникам и наблюдать за процессом выполнения этих задач;
• Почти полностью автоматические системы, напоминающие машинный перевод, но позволяющие пользователю вносить определенные изменения в сомнительных случаях. Иногда такие программы называют машинным переводом с участием человека.

Примеры программ

• Яндекс.Перевод
• Deja Vu X
• Trados
• OmegaT
• ABBYY Lingvo
• Apertium
• Ectaco
• Google Translate
• PROMT
• STAR Transit NXT

Средства Интернета

С точки зрения пользователя, Интернет TCP/IP является набором прикладных программ, использующих сеть для выполнения полезных коммуникационных задач. Мы будем использовать термин взаимная работоспособность(interoperability) для описания способности различных вычислительных систем взаимодействовать при решении вычислительных задач. Мы утверждаем, что прикладные программы Интернета показывают высокую степень взаимной работоспособности. Большинство пользователей, которые пользуются Интернетом, делают это, просто запуская прикладные программы, не понимая при этом технологии TCP/IP, структуры Интернета, и даже не зная пути, который проходят данные до назначения; они полагаются на то, что прикладные программы сами разберутся с этими деталями. Только программисты, пишущие такие прикладные программы, смотрят на Интернет как на сеть и понимают детали этой технологии.

Самые популярные и широко распространенные прикладные средства Интернета включают:

Электронная почта

Электронная почта позволяет пользователю создать письмо и послать его человеку или группе людей. Другая часть этого приложения позволяет пользователю читать письма, которые он получил. Электронная почта была так успешна, что многие пользователи Интернета используют ее для обычной коммерческой переписки. Хотя существует много систем электронной почты, важно понимать, что использование TCP/IP делает доставку письма более надежной. Вместо того, чтобы полагаться на промежуточные машины при передаче письма, система предоставления письма в TCP/IP работает, напрямую соединяя машину отправителя с машиной получателя. Поэтому отправитель знает, что как только письмо покинуло его машину, оно успешно достигло места назначения.

Передача файлов

Хотя пользователи иногда и передают файлы, используя электронную почту, письмо предназначено для коротких, текстовых файлов. Протоколы TCP/IP включают прикладную программу передачи файлов, которая позволяет пользователям передавать или принимать довольно большие файлы программ или данных. Например, используя программу передачи файлов, можно скопировать с одной машины на другую большие обьемы данных, содержащие изображения со спутника, программы, написанные на Фортране или Паскале, или английский словарь. Эта система обеспечивает способ проверки личности пользователя или даже запрещение доступа. Как и письмо, передача файлов по Интернету TCP/IP надежна, так как две взаимодействующие машины делают это напрямую, не полагаясь на промежуточные машины для создания копий файла.

Удаленный доступ

Являясь самым интересным приложением Интернета, удаленный доступ позволяет пользователю, находящемуся на одном компьютере, взаимодействовать с удаленной машиной и выполнять на ней интерактивный сеанс работы. Удаленный доступ позволяет создать впечатление, что терминал пользователя или его рабочая станция присоединены напрямую к удаленной машине, посылая каждый символ, нажатый на клавиатуре пользователя на удаленную машину и отображая каждый символ, возвращенный с удаленной машины, на экране терминала пользователя. Когда сеанс с удаленной машиной завершается, приложение возвращает пользователя в локальную систему.

Все приложения используют базовые протоколы TCP/IP.

Обучающие программы

Обучающая программа (ОП) – это специфическое учебное пособие, предназначенное для самостоятельной работы учащихся. Оно должно способствовать максимальной активизации обучаемых, индивидуализируя их работу и предоставляя им возможность самим управлять своей познавательной деятельностью. ОП является лишь частью всей системы обучения, следовательно, должна быть увязана со всем учебным материалом, выполняя свои специфические функции и отвечая вытекающим из этого требованиям.

Программы называются обучающими, потому что принцип их составления носит обучающий характер (с пояснениями, правилами, образцами выполнения заданий и т.п.). Программами они называются потому, что составлены с учетом всех пяти принципов программированного обучения:

-наличие цели учебной работы и алгоритма достижения этой цели;

-расчлененность учебной работы на шаги, связанные с соответствующими дозами информации, которые обеспечивают осуществление шага;

-завершение каждого шага самопроверкой и возможным корректирующим воздействием;

-использование автоматического устройства;

-индивидуализация обучения (в достаточных и доступных пределах).

При составлении ОП необходимо учитывать психофизиологические закономерности восприятия информации. Очень важно создать положительный эмоциональный фактор, вызвать интерес к работе и поддерживать его во время выполнения всей ОП – это необходимое условие успешности обучения. Хорошо построенная ОП позволяет:

-избегать монотонности заданий, учитывать смену деятельности по ее уровням: узнавание, воспроизведение, применение;

-предоставить возможность успешной работы с ОП и сильным, и средним, и слабым ученикам;

-учитывать фактор памяти (оперативной, кратковременной и долговременной).

При работе с ОП большое значение имеет длительность паузы для выполнения задания. Чтобы не ставить учащихся в дискомфортные условия (при короткой или длительной паузе), следует помнить, что при обучении не рекомендуется ограничивать паузу для выполнения работы, а паузы для контроля выполнения задания можно и нужно ограничить, но это возможно лишь только после длительной опытной проверки ОП и умения учащихся свободно работать с компьютером.

Формирование конкретных навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учитывать психологические возрастные особенности учащихся, способность ориентироваться на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания.

Обучающие программы распространяются, как правило, на дискетах или СD, ВВS и FTP. Чаще всего такие программы применяют для демонстраций в ходе учебных занятий или самостоятельного изучения предмета. Наибольшую популярность среди такого рода учебных материалов получили различные курсы иностранных языков, гораздо реже попадаются обучающие программы по естественнонаучной тематике: например, «Физика на компьютере». Особая разновидность учебных пособий – разнообразные мультимедийные энциклопедии, такие, как Microsoft Encarta, «Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия» Не являясь чисто учебными материалами, они тем не менее могут оказаться весьма полезными в школах в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора учащихся.

В настоящее время прослеживаются четыре пути создания обучающих программ на основе:

-прямого программирования на языках высокого уровня (в том числе на JAVA для сетевых вариантов ПСУН);

-инструментальных систем, которые позволяют изготавливать ПСУН преподавателю-предметнику, незнакомому с программированием. Среди используемых отечественных инструментальных систем можно отметить АДОНИС, УРОК и системы, позволяющие создавать мультимедиа программные продукты, это: ДЕЛЬФИН-3 (разработка МЭИ), Statpro Multimedia (разработка МЭСИ) и др.

-использования готовых обучающих программ по курсам, дисциплинам, разделам, которые собраны в фондах НИИ Высшего образования, Рос НИИ информационных систем, Института информатизации образования и других организаций;

-заказа специализированным государственным или коммерческим организациям на изготовление ПСУН.

Выбор пути зависит от материально-технической базы образовательного учреждения, финансовых возможностей, уровня компьютерной подготовки преподавательского состава и его творческих возможностей и желания.

Компьютерные игры 

Компьютерная игра (иногда используется неоднозначный термин видеоигра) — компьютерная программа, служащая для организации игрового процесса (геймплея), связи с партнёрами по игре, или сама выступающая в качестве партнёра.

Компьютерные игры часто создаются на основе фильмов и книг; есть и обратные случаи. С 2011 года компьютерные игры официально признаны в США отдельным видом искусства.

Компьютерные игры оказали столь существенное влияние на общество, что в информационных технологиях отмечена устойчивая тенденция к геймификации для неигрового прикладного программного обеспечения.

Классификация

Компьютерные игры могут быть классифицированы по нескольким признакам:

• Жанр: игра может принадлежать как к одному, так и к нескольким жанрам, а в уникальных случаях — открывать новый или быть вне всяких жанров;
• Количество игроков и способ их взаимодействия: игра может быть однопользовательской — рассчитанной на игру одного человека, или многопользовательской — рассчитанной на одновременную игру нескольких человек; а также вестись на одном компьютере, через интернет, электронную почту, или массово;
• Визуальное представление: игра может как использовать графические средства оформления, так и напротив, быть текстовой. Игра также может быть двухмерной или трехмерной. Есть и звуковые игры — в них вместо визуального представления используются звуки.
• Платформа: игра может принадлежать как к одной платформе, так и быть мультиплатформенной.

Классификация по жанрам

Жанр определяется целью игры. Выделяют следующие жанры:

• Приключенческая игра(Adventure) — игра, обладающая полноценным литературным сюжетом, и игрок в процессе игры сам раскрывает все перипетии этого сюжета.
• Боевик(Action) — игра, состоящая, в основном, из боевых сцен, драк и перестрелок.
• Ролевая игра(RPG — англ. Role Playing Game) — игра, отличительной особенностью которой является наличие у персонажей определённых навыков и характеристик, которые можно обрести, а впоследствии развивать, выполняя какие-либо действия.
• Стратегическая игра(Strategy) — игра, представляющая собой управление масштабными процессами, как, например, строительство городов, ведение бизнеса, командование армией и т. д.
• Компьютерный симулятор(Simulator) — игра, полностью имитирующая какую-либо область реальной жизни, например, имитация управления гоночным автомобилем или самолётом.
• Головоломка(Puzzle) — игра, полностью или более чем наполовину состоящая из решения различных логических задач и головоломок.
• Образовательная игра— игра, включающая в себя элементы обучающих программ, которые подаются через сам игровой процесс и, благодаря повышению интереса к ним в связи с необычным антуражем, впоследствии хорошо запоминаются.
• Забавы— игры, рассчитанные, в основном, на детей, где психологическое впечатление от происходящего на экране гораздо важнее самого процесса игры — например, вид лопающихся пузырьков.

Заключение       

Прикладное программное обеспечение – это программы, предназначенные для выполнения конкретных задач. Прикладное программное обеспечение также приложение, прикладное ПО, применима программа – часть программы, которая требует непосредственного взаимодействия и обеспечивает пользователю решения определенной задачи. Этим самым понятие прикладного ПО является противоположным системного и прочего вспомогательного ПО (например, операционная система), которые «лишь» обеспечивают возможность выполнения работы, но не приносят непосредственной пользы пользователю.

Однако такое четкое разграничение не всегда возможно, особенно в встроенных системах (например, мобильный телефон или кофеварка) где программное и аппаратное обеспечение является единым целым.

Кроме того, производители системного ПО нередко встраивают также и прикладные программы, известным примером является ОС Windows, где стандартно встроено большое количество прикладного ПО. Эта практика не всегда отвечает требованиям пользователей определенной системы.