При полном или частичном использовании материалов ссылка на Finam.ru обязательна. Подробнее об использовании информации и котировок. Редакция не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. 18+
АО «Инвестиционная компания «ФИНАМ». Лицензия на осуществление брокерской деятельности №177-02739-100000 от 09.11.2000 выдана ФКЦБ России без ограничения срока действия. Адрес: 127006 г. Москва, пер. Настасьинский, д.7, стр.2.
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
ООО «Управляющая компания «Финам Менеджмент». Лицензия на осуществление деятельности по управлению ценными бумагами №077-11748-001000 выдана ФСФР России без ограничения срока действия.
АО «Банк ФИНАМ». Лицензия на осуществление банковских операций со средствами в рублях и иностранной валюте № 2799 от 29 сентября 2015 года.
ООО «ФИНАМ ФОРЕКС», лицензия профессионального участника рынка ценных бумаг на осуществление деятельности форекс-дилера № 045-13961-020000 от 14 декабря 2015 года. Адрес: 127006, Российская Федерация, г. Москва, пер. Настасьинский, д. 7, стр. 2.
ТЕМА 1.6. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Оглавление
1.6.1. Основные понятия программного обеспечения информационного процесса
Основные понятия
Возможности компьютера как технической основы информационных процессов и технологий обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами).
Программа — упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.
При реализации информационных процессов с помощью компьютеров широко используются термины « задача» и « приложение».
Технологические задачи ставятся и решаются при технологическом процессе 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 появляются и требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов, информационный поиск в базе данных 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.
Для решения задач могут использоваться алгоритмы, типовые модели и методы решения задач, представленные в готовых программных продуктах. В этом случае осуществляется адаптация программного продукта 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 как “наука”, и как “искусство”, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.
Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследования, разработку и применение специализированного инструментария создания программ. При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд, что также определяет специфику этой сферы деятельности.
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:
Понятие программного продукта
Этот признак классификации является определяющим. Он позволяет изменить статус программы, вместо “подсобного” инструментария обработки данных она превращается в “основное средство”. Таким образом, в зависимости от вида “потребителя” различают программы “внутреннего” применения и программные продукты (изделия) для “внешнего” распространения.
Рис. 1. Классификация программ по категориям пользователей
Утилитарные программы (“программы для себя”) предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего, утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных, либо являются программой решения функциональной задачи, не предназначенной для широкого распространения.
Программные продукты(изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи, также как и прочие изделия, являющиеся предметом купли-продажи или обмена .
Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода государственного классификатора. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван программным продуктом.
Программные продукты могут создаваться как:
При индивидуальной разработке фирма-разработчик создает оригинальный программный продукт, учитывающий специфику обработки данных для конкретного заказчика.
Программные продукты, в отличие от традиционных изделий, не имеют строго регламентированного набора качественных характеристик, задаваемых при создании программ, либо эти характеристики невозможно заранее точно указать или оценить, так как одни и те же функции обработки, обеспечиваемые программным средством, имеют различную глубину проработки. Даже время и затраты на разработку программных продуктов не могут быть определены с большой степенью точности заранее.
Основными характеристиками программ являются:
1.6.2. Классификация программного обеспечения
Классификация по сфере использования
Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов:
Для поддержки информационной технологии в этих областях выделим соответственно три класса программных продуктов, представленных на рис.2:
Системное программное обеспечение
Программные продукты данного класса носят общий характер применения, независимо от специфики предметной области. К ним предъявляются высокие требования по надежности и технологичности работы, удобству и эффективности использования.
Рис. 2. Классификация программного обеспечения
Системное программное обеспечение направлено:
Операционная система предназначена для планирования и управления вычислительными ресурсами компьютера, для управления выполнением прикладного программного обеспечения. В этом классе программных продуктов наиболее широкое распространение получили операционные системы Windows (фирма Microsoft), OS/2 (фирма IBM), Unix (свободнораспространяемая).
Сервисноепрограммное обеспечение составляют программы и программные комплексы, обеспечивающие:
Инструментарий технологии программирования
Программные продукты данного класса обеспечивают процесс разработки программ и включают специализированные программные инструментальные средства разработчика. Они поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями инструментария технологии программирования являются системные и прикладные программисты. В своей работе они ориентируются на то программное обеспечение компьютерной техники, в среде которого предполагается эксплуатация создаваемых ими программ.
Это направление программного обеспечения в настоящее время проходит этап бурного развития, что обусловлено переходом на промышленную технологию производства программ, стремлением к сокращению сроков, трудовых и материальных затрат на производство и эксплуатацию программ, обеспечению гарантированного уровня их качества.
Инструментарий технологии программирования можно разделить на два подкласса, ориентированных на:
В рамках этих направлений сформировались следующие группы программных продуктов:
Локальные средства и интегрированные инструментальные среды разработчиков программ наиболее представительны и базируются на разнообразных языках программирования. Это обусловлено историей их создания и развития, относительной доступностью по цене для широкого круга разработчиков, приемлемыми требованиями к техническому комплексу процесса разработки.
Некоторые CASE-технологии ориентированы только на системных проектировщиков и предоставляет специальные графические средства для изображения различного вида моделей, например, диаграммы потоков данных (DFD), диаграммы “сущность-связь” (ERD) и пр.
Другой класс CASE-технологий поддерживают этапы жизненного цикла только разработки программ, включая:
Большинство CASE-технологий использует также метод “прототипов” для быстрого создания программ на ранних этапах разработки. Кодогенерация программ осуществляется автоматически.
Прикладное программное обеспечение
Программные продукты данного класса служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации функциональных задач различных предметных областей.
Прикладное программное обеспечение— комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса или конкретной предметной области.
Данный класс программных средств наиболее представителен, что обусловлено, широким применением средств компьютерной техники во всех сферах деятельности человека, созданием автоматизированных информационных систем различных предметных областей.
Примерная классификация прикладного программного обеспечения представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Классификация прикладного программного обеспечения
Проблемно-ориентированное программное обеспечение образует самый представительный класс программных продуктов, внутри которого проводится классификация по разным признакам:
Для некоторых предметных областей возможна типизация структуры данных и алгоритмов их обработки. Это привело к созданию рынка программных продуктов, предназначенных для:
Наиболее важно для данного класса программных продуктов создание дружественного интерфейса для конечных пользователей.
Основные тенденции в области развития проблемно-ориентированных программных средств:
Для подобного класса программ высоки требования по оперативности обработки данных (например, пропускная способность для банковских систем должна составлять несколько сот транзакций в секунду). Также велики объемы хранимой информации, что обусловливает повышенные требованию к средствам администрирования данных (актуализации, копирования, обеспечения производительности обработки данных).
Программное обеспечение автоматизированного проектирования предназначено для поддержания работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием и конструированием, созданием библиотеки стандартных элементов (темплетов) чертежей и их многократным использованием, созданием демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.
Отличительной особенностью этого класса программных продуктов являются высокие требования к технической части системы обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объектов, интерфейсов с графическими системами и базами данных.
Инструментальная среда конечного пользователя содержит широкий перечень программных продуктов, поддерживающих преимущественно информационные технологии конечных пользователей. Кроме конечных пользователей этими программными продуктами за счет встроенного программного инструментария могут пользоваться и программисты для создания усложненных программ обработки данных.
Методо-ориентированноепрограммное обеспечение включает программные продукты, обеспечивающие математические, статистические и другие методы решения задач для любой предметной области.
Наиболее распространено программное обеспечение методов математического программирования, решения дифференциальных уравнений, имитационного моделирования, исследования операций. Программные продукты этого класса могут быть автономными и встроенными. Например, в электронной таблице Excel встроен пакет анализа данных, обеспечивающий широкий набор статистических методов, а также пакет «поиск решения», реализующий метод линейного программирования. Примером автономного программного продукта может служить Microsoft Project, где реализован метод сетевого планирования и управления. Это обеспечило менеджеров проектов достаточно мощным инструментарием планирования и анализа профессиональной деятельности.
Офисное программное обеспечение составляют программы, обеспечивающие организационное управление деятельностью офиса, в том числе:
Интегрированные пакеты имеют в своем составе следующие типовые компоненты:
Компоненты интегрированных пакетов могут работать изолированно друг от друга, но основные достоинства интегрированных пакетов проявляются при их разумном сочетании друг с другом. Пользователи интегрированных пакетов имеют унифицированный для различных компонентов интерфейс, тем самым обеспечивается относительная легкость процесса их освоения.
Интегрированные пакеты эффективны при групповой работе в сети многих пользователей. Так, из прикладной программы, в которой находится пользователь, можно отправить документы и файлы данных другому пользователю, при этом поддерживаются стандарты передачи данных в виде объектов по сети или через электронную почту.
Настольные издательские системы включает программы, обеспечивающие информационную технологию компьютерной издательской деятельности:
Программные средства мультимедиа предназначены для создания и использования аудио- и видеоинформации. Программные продукты мультимедиа заняли лидирующее положение на рынке в сфере библиотечного информационного обслуживания, процесса обучения, организации досуга. Базы данных компьютерных изображений произведений искусства, библиотеки звуковых записей составляет основу для прикладных обучающих систем, компьютерных игр, библиотечных каталогов и фондов и пр.
Интеллектуальные системы реализует отдельные функции интеллекта человека. Основными компонентами систем искусственного интеллекта являются база знаний, интеллектуальный интерфейс с пользователем и программа формирования логических выводов. Их разработка идет по следующим направлениям:
Выводы
В данной теме рассматриваются основные понятия и классификация программного обеспечения информационных процессов. Приводятся определения и разъяснение таких терминов, как: программа, программное обеспечение, задача, приложение, предметная (прикладная) область, постановка задачи, алгоритм и его свойства, программирование, программный продукт, сопровождение программного продукта. Приводится описание классификации программного обеспечения по сфере использования: системное, прикладное, инструментарий технологии программирования. В каждом классе выделяются подклассы, для которых определяется назначение и их особенности.
Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами).
Программа (program) — 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 задача и приложение имеют очень широкое употребление в контексте информатики и программного обеспечения. При этом задача (problem) — это проблема, подлежащая решению, а приложение (application) — программная реализация на компьютере решения задачи.
Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса — утилитарные программы и программные продукты (изделия).
Утилитарные программы предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы играют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.
Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.
В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения программных продуктов, которые появились с использованием глобальных или региональных телекоммуникаций:
· freeware — бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;
· shareware— некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы.
Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода государственной регистрации
Программный продукт — это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.
Программные продукты могут создаваться как:
· индивидуальная разработка под заказ;
· разработка для массового распространения среди пользователей.
Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами — распространителями программ (дистрибьютерами), реже — фирмами-разработчиками.
Сопровождение программного продукта — это поддержка работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т.п.
Основными характеристиками программных продуктов являются:
Мобилъностъ программных продуктов означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и т.п
Надежность работы программного продукта определяется бессбойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики возникающих в процессе работы программ ошибок.
Эффективность программного продукта оценивается как с позиций прямого его назначения — требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации.
Учет человеческого фактора означает обеспечение дружественного интерфейса для работы конечного пользователя, наличие контекстно-зависимой подсказки или обучающей системы в составе программного средства, хорошей документации для освоения и использования заложенных в программном средстве функциональных возможностей, анализ и диагностику возникших ошибок и др.
Модифицируемостьпрограммных продуктов означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т.п.
Коммуникативностьпрограммных продуктов основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечении обмена данными в общих форматах представления (экспорт/импорт баз данных, внедрение или связывание объектов обработки и др.).
В условиях существования рынка программных продуктов важными характеристиками являются:
· стоимость; 2) количество продаж; 3) время нахождения на рынке (длительность продаж); 4) известность фирмы-разработчика и программы; 5) наличие программных продуктов аналогичного назначения.
Спецификой программных продуктов (в отличие от большинства промышленных изделий) является также и то, что их эксплуатация должна выполняться на правовой основе — лицензионные соглашения между разработчиком и пользователями с соблюдением авторских прав разработчиков программных продуктов.
Методы защиты программных продуктов
Методы защиты программных продуктов условно можно подразделить на программные и правовые. При использовании программных систем программа выполняется только при опознании некоторого уникального некопируемого ключевого элемента. Таким ключевым элементом могут быть:
· дискета, на которой записан не подлежащий копированию ключ;
· определенные характеристики аппаратуры компьютера;
специальное устройство (электронный ключ), подключаемое к компьютеру и предназначенное для выдачи опознавательного кода
Патентная защита устанавливает приоритет в разработке и использовании нового подхода или метода, примененного при разработке программ, удостоверяет их оригинальность.
Статус производственного секрета для программы ограничивает круг лиц, знакомых или допущенных к ее эксплуатации, а также определяет меру их ответственности за разглашение секретов.
Лицензионные соглашения распространяются на все аспекты правовой охраны программных продуктов, включая авторское право, патентную защиту, производственные секреты. Наиболее часто используются лицензионные соглашения на передачу авторских прав.
Лицензия— договор на передачу одним лицом (лицензиаром) другому лицу (лицензиату) права на использование имени, продукции, технологии или услуги. Лицензиарувеличивает свои доходы сбором лицензионных платежей, расширяет область распространения программного продукта или базы данных; лицензиат извлекает доходы за счет их применения.
Исключительная лицензия — продажа всех имущественных прав на программный продукт или базу данных, покупателю лицензии предоставляется исключительное право на их использование, а автор или владелец патента отказывается от самостоятельного их применения или предоставления другим лицам.
Простая лицензия — лицензиар предоставляет право лицензиату использовать программный продукт или базу данных, оставляя за собой право применять их и предоставлять на аналогичных условиях неограниченному числу лиц
Этикеточная лицензия — лицензия на одну копию программного продукта или базы данных. Данный тип лицензии применяется при розничной продаже. Каждый официальный покупатель заключает лицензионное соглашение с продавцом на их использование, но при этом сохраняется авторское право разработчика.
Закон об охране программных продуктов и компьютерных баз данных авторомпризнает физическое лицо, в результате творческой деятельности которого они созданы. Автору независимо от его имущественных прав принадлежат личные авторские права: авторство, имя, неприкосновенность (целостность) программ или баз данных.
