История развития прикладного программного обеспечения. 2

     Областное государственное бюджетное образовательное учреждение

                      среднего профессионального образования

 

"ИВАНОВСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  КОЛЛЕДЖ".

 

                                            

 

                                             

                                               РЕФЕРАТ

                                           по дисциплине

                                  «Введение в профессию»

    на тему «История развития прикладного программного обеспечения»

  

 

                                               

                                                                              

                                                                                Специальность –

                                                                                230115

                                                                                Группа 102

                                                                                Руководитель: Семёнова М.А.

                                                                                Выполнил: Лбов Игорь

 

 

 

 

   

 

                                               Иваново

                                                  2013

                                           Содержание

1. Введение (общее понятие  ПО для ПК)

2. Прикладное программное  обеспечение

3. Пакеты прикладных программ (ППП)

4. Примеры прикладных  программ

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение. Общее  понятие ПО для ПК.

 

Персональный компьютер, как известно, является универсальным  устройством для обработки информации. Персональные компьютеры могут выполнять  любые действия по обработке информации. Для этого необходимо составить  для компьютера на понятном ему языке  точную и подробную последовательность инструкций – программу, как надо обрабатывать информацию.

 

Меняя программы для компьютера, можно превратить его в рабочее  место бухгалтера или конструктора, дизайнера или ученого, писателя или агронома. Кроме того, тенденция  понижения стоимости компьютерной техники при одновременном росте  ее производительности привела к  тому, что компьютеры становятся предметом  домашнего обихода, как, например, телевизор  или холодильник, что расширяет  сферу применения ПК еще больше. Соответственно, требуется все более  разнообразное программное обеспечение  для решения задач в новых  областях применения ПК. Непрерывное  повышение мощности персональных компьютеров, периферийных устройств, а также  развитие средств связи дает разработчикам  программного обеспечения все больше возможностей для максимально полного  удовлетворения запросов конечных потребителей. Это и ставший стандартом графический  интерфейс для любого ПО, и внедренные возможности для отправки документов и данных с помощью Интернет непосредственно  из прикладной программы (Microsoft Word 2000, Excel 2000, Access 2000 и др.), и возможность использования компьютера как хранилища информации благодаря появлению новых видов накопителей большой емкости и малым временем доступа к данным, а также многие другие возможности и сервисные функции.

 

При своем выполнении программы  могут использовать различные устройства для ввода и вывода данных, подобно  тому, как человеческий мозг пользуется органами чувств для получения и  передачи информации. Сам по себе ПК не обладает знаниями ни в одной  области своего применения, все эти  знания сосредоточены в выполняемых  на нем программах. Поэтому часто  употребляемое выражение «компьютер сделал» означает ровно то, что  на ПК была выполнена программа, которая  позволила выполнить соответствующее  действие.

 

В настоящее время весь комплекс ПО делится на системные  и пользовательские программы. Системное  программное обеспечение выполняет  функции «организатора» всех частей ПК, а также подключенных к нему внешних устройств. Программы для  пользователей служат для выполнения каких – либо конкретных задач  во всех сферах человеческой деятельности.

 

В своем реферате я хочу рассказать про развитие прикладного  программного обеспечения персонального  компьютера, пакетов прикладных программ (ППП), а также про использование  прикладных программ в жизни каждого  пользователя.

2. Прикладное программное  обеспечение.

 

2.1. Основные понятия.

 

Прикладное ПО представляет собой распространенный класс программных  продуктов, представляющий наибольший интерес для пользователя.

 

Прикладное ПО предназначено  для решения повседневных задач  обработки информации:

 

-создания документов, графических объектов, баз данных;

 

-проведения расчетов;

 

-ускорения процесса обучения;

 

-проведения досуга.

 

Все эти программы пишутся  по принципу максимального удобства для пользователя, обладают дружественным  интерфейсом (средствами общения “компьютер-человек”, “человек-компьютер”). В настоящее  время эти программы требуют  высокопроизводительных, обладающих большими ресурсами компьютеров, хотя каждый программист стремится сделать свою программу в первую очередь наиболее доступной.

 

Примеры прикладных программ:

 

ТР, ГР, СУБД, ЭТ;

 

-музыкальные редакторы;

 

-обучающие программы (помогают изучать различные предметы);

 

-программы тестирования (используются для проведения контроля по предметам);

 

-программы статистических расчетов;

 

-компьютерные игры;

 

-интегрированные пакеты (программы, объединяющие несколько типов прикладных задач: ТР, СУБД и др.)

 

-телекоммуникационные и сетевые программы.

 

2.2. Пpогpаммы для работы с текстами.

 

Текстовые редакторы и  издательские системы - это программы  для набора, редактирования и подготовки к печати любых документов от маленьких  заметок или договора на одну страничку  до многотомной энциклопедии или  цветного иллюстрированного журнала.

 

Для повышения грамотности  выпускаемых книг, газет и других изданий предназначены программы  проверки правописания.

 

Есть программы-переводчики - с английского, немецкого, французского и других языков на русский и обратно.

 

Программы-словари дают не только письменный перевод введенных  слов, но и устный, что облегчает  понимание и усваивание слов написанных на иностранном языке.

 

Благодаря программам распознавания  образов можно использовать сканер для ввода не только картинок, но и текстов.

 

-Текстовые редакторы (MS Word, Лексикон, Слово и Дело).

 

-Издательские системы (Corel Ventura, Page Maker).

 

-Переводчики (Stylus).

 

-Словари (Lingvo)

 

-Распознаватели текстов (Fine Reader).

 

2.3. Программы  для работы с графикой.

 

Программы для работы с  графикой предназначены для создания графических объектов, мультфильмов, видеоклипов и прочих анимационных объектов.

 

Гpафические редакторы (Photoshop, Corel Draw, Paintbrush).

 

-Аниматоpы (Alias Power Animator).

 

-Пpогpаммы для обработки 3d графики (3d Studio).

 

-Пpогpаммы для обработки видео.

 

2.4. Музыкальные  редакторы.

 

Существуют программы, позволяющие  самому писать музыку, редактировать  уже написанные мелодии. Программы-микшеры  позволяют по ходу дела регулировать громкость и стерео баланс по каждому  звуковому каналу, несколько дорожек  позволяют производить наложение  одной мелодии на другую.

 

Pедактоpы (Scream Tracker).

 

Плейеpы (Jet Audio).

 

2.5. Программы  для делопроизводства

 

Существует программы, позволяющие  создавать БД, редактировать БД, выполнять различные операции в  БД. Эти программы называются системы управления базами данных (СУБД).

 

Программы, которые позволяют  автоматизировать вычисления над данными, представленными в форме прямоугольных  таблиц, называются электронными таблицами (ЭТ).

 

Отдельный обширный класс  программных продуктов - финансовые, банковские, бухгалтерские программы, программы для ведения офисной  документации, программы планирования финансовой, коммерческой и производственной деятельности, предназначенные в своей основной массе для людей специализирующихся в экономической деятельности.

 

-Системы управления базами данных (FoxPro, Clipper, Access).

 

-Электронные таблицы (Lotus 1-2-3, MS Excel).

 

-Бухгалтерские (1C: бухгалтерия).

 

-Математические (MathLab).

 

-Конструкторские (AutoCAD).

 

2.6. Игры.

 

Игровые программы позволяют  не только развлекаться, но и получать некоторые новые полезные знания.

 

2.7. Телекоммуникационные  и сетевые программы.

 

Коммуникационные программы  предназначены для обслуживания модема (и факс-модема). Всемирная  сеть Интернет позволяет получить доступ к компьютерам, расположенным в  разных частях света. Программы, работающие с локальной сетью, позволяют  объединить все компьютеры класса, института или  какой либо организации для совместной работы или для использования одних и тех же ресурсов.

 

-Интеpнет-бpаузеpы (Netscape Navigator).

 

-Теpминалы (TeleMax, Hyper Terminal).

 

-Почтовые редакторы (GoldED).

 

2.8. Интегрированные  пакеты программ .

 

Интегрированные пакеты программ - это комплекс полностью совместимых  между собой программ на все случаи жизни, призванный составить для  пользователя единую в своей основе комфортную деловую среду.

 

-Пакет MS Works

 

2.9. Обучающие  и тестирующие программы.

 

Обучающие и тестирующие  программы предназначены для  получения новых знаний, для тестирования по различным дисциплинам, для приема экзаменов,зачетов и т.д.

 

-Обучающая система (TeachPro Word, TeachPro Windows95,

 

-TeachPro Windows 98, TeachPro Excel)

 

-Тестирующие программы (Test).

 

3. Пакеты прикладных программ ( ППП )

3.1. Понятие ППП

Многочисленные программные  средства для решения различных  типов вычислительных задач можно  разделить на 4 группы:

 

- отдельные прикладные  программы;

 

- библиотеки прикладных  программ;

 

- пакеты прикладных программ;

 

- интегрированные программные  системы. Рассмотрим по порядку  каждую из этих групп. Отдельная  прикладная программа пишется,  как правило, на некотором универсальном  языке программирования (Паскаль  и т.п.) и предназначается для  решения конкретной прикладной  задачи. Примерами могут служить  программа решения системы линейных  алгебраических уравнений тем  или иным численным методом,  программа вычисления собственных  значений матрицы и т. д.  Авторами таких программ являются  прикладные программисты, специализирующиеся: в соответствующих предметных  областях. Прикладная программа  может быть реализована в"  виде набора модулей, каждый  из которых выполняет некоторую  самостоятельную функцию. Например, программа вычисления собственник  значений матрицы может включать  модули, - реализующие преобразования  матрицы из одной, формы представления  в другую ввод и вывод данных, обработку аварийных ситуаций  с выдачей диагностических сообщений  пользователю и другие действия.

 

Библиотека представляет собой набор отдельных программ, каждая из которых решает некоторую  прикладную задачу или выполняет  определенные вспомогательные функции (управление памятью, обмен с внешними устройствами и т.п.). Библиотеки программ зарекомендовали себя эффективным  средством решения вычислительных задач. Они интенсивно используются при решении научных и инженерных задач с помощью ЭВМ. Условно  их можно разделить на  библиотеки широкого применения и специализированные библиотеки.

 

Программы, входящие в состав библиотеки широкого применения, предназначены  для решения задач из различных  предметных областей.

 

Специализированные библиотеки ориентированы на решение отдельных, порой достаточно узких, классов  задач.

 

Переход от разработки отдельных  прикладных программ к созданию библиотек  программ поставил перед разработчиками ряд проблем как системного, так и прикладного характера. К числу основных проблем, возникающих на различных этапах конструирования библиотеки, относятся проблемы систематизации, документирования, тестирования и переносимости.

 

Проблема систематизации состоит в разбиении библиотеки на разделы и подразделы в соответствии с классификацией зада предметной области  и методов их решения. Сюда входит выбор единых правил наименования программ (с учетом модификации и развития библиотеки), единых форм представления  и наименования математически сходных  объектов, единой схемы контроля ошибок и т. д.

 

Проблема документирования заключается в составлении единых правил описания программ библиотеки. Наличие качественной документации существенно упрощает доступ к отдельным  программам, организацию взаимодействия между программами, включение новых  программ. Важную роль при решении  указанной проблемы играют средства автоматизации документирования, обеспечивающие широкое применение шаблонов (для  титульных листов, фрагментов текста и т. п.), использование текстов  программ библиотеки для автоматизированного  составления документации и т. д.

 

Тестирование библиотеки состоит в проверке программ на специально подготовленных тестовых данных. Результаты тестирования в большой мере зависят  от правильности и полноты набора тестов. Тестирование, в частности, включает проверку соответствия текста программы выбранному стандарту  языка программирования, определение  области применимости программы  и качестве диагностического аппарата, выявление разнообразных количественных характеристик, программы (скорость работы, точность получаемых результатов и  т. п.) сравнение с другими программами  для решения той же задачи.

 

Проблема переносимости  состоит в разработке методов  и средств, обеспечивающих возможность  использования программ библиотеки в различных вычислительных условиях (на различных.типах ЭВМ, в различных операционных системах и т.д.) Эта проблема включает в себя такие аспекты,  лак следование стандарту языка программирования, организация работы с машинно-зависимыми константами, создание инструментальных средств, позволяющих автоматизировать перенос программ из одной вычислительной среды в другую. Доступ к программам библиотеки осуществляется с использованием штатных средств того или иного языка программирования. Разработка библиотек программ обычно осуществляется силами прикладных программистов. При этом нередко в библиотеку включаются программы, написанные в. разное время и разными авторами. Отсутствие в составе библиотеки специализированного системного обеспечения позволяет в большинстве случаев при ее конструировании обойтись без какой-либо существенной помощи системных программистов (они могут привлекаться, например, для написания лишь отдельных служебных программ).

 

Таким образом, характерной  особенностью библиотек программ является отсутствие проблемно-ориентированного входного языка и достаточно развитого  системного обеспечения. Как правило, библиотеки программ ориентированы  на типовые задачи предметной области  и не содержат средств решения  специфических прикладных задач (в  первую очередь это относится  к библиотекам широкого применение программы которых могут использоваться для решения задач из различных  предметных областей).

 

Перейдем теперь к рассмотрению пакетов прикладных программ (ППП) как  самостоятельной формы прикладного  программного обеспечения. Для этого  прежде всего необходимо уточнить само понятие пакета. В настоящее время  не существует признанной всеми специалистами  единой точки зрения по этому вопросу. Отсутствует также единая терминология в пакетной проблематике. Это объясняется  прежде всего новизной данного научного направления, которое сложилось, в  основном за последние 30 лет (приблизительно с начала 70-х годов). Кроме того, различные определения ППП рассматривают  это понятие с разных точек  зрения, выделяя те или иные функциональные или структурные особенности  пакетов. ППП определяется и как  совокупность программ для решения  определенного класса задач, к которой  обращаются при помощи простой символики (языка) и как совокупность программ, совместимых по структуре данных, способам управления, объединяемых общностью  функционального назначениями представляющих собой средство решения класса задач  определенным кругом пользователей. При  этом под классом задач понимается множество прикладных проблем, обладающих общностью применяемых алгоритмов и информационных массивов, а также  определение пакета как комплекса  взаимосвязанных программ, обладающих специальной организацией, которая  обеспечивает значительное повышение  производительности труда программистов и пользователей пакета. В данном случае не делается попытки выделить ППП среди других форм программного обеспечения ЭВМ.

 

Будем считать пакетом  программ любой комплекс, ориентированный  на решение некоторого класса задач. Формально такое определение  не исключает из числа пакетов  и библиотеки программ. Однако сложившееся  на сегодняшний день представление  о ППП как о самостоятельной  форме программного обеспечения, позволяет  указать на ряд характерных отличительных  особенностей пакетов.

 

Одной из главных особенностей является ориентация ППП не на отдельную  задачу, а на некоторый класс задач, включающий и специфические задачи предметной области. Отсюда следует  необходимость, модульной организации  ППП как основного технологического принципа его конструирования. Суть этого принципа состоит в оформлении общих фрагментов используемых алгоритмов в виде самостоятельных модулей. Решение сформулированной пользователем  задачи осуществляется некоторой "цепочкой" таких модулей.

 

Другой особенностью ППП  является наличие в его составе  специализированных языковых средств, обеспечивающих удобную работу пользователя с пакетом. Как правило, развитый пакет обладает несколькими входными языками, ориентированными на выполнение различных функций и различные  типы пользователей. Язык может предназначаться  для формулировки исходной задачи, описания алгоритма решения и  начальных данных, организации доступа  и поддержания базы данных или  информационной базы ППП, разработки программных  модулей, описания модели предметной области, управления процессом решения в  диалоговом режиме и других целей.

 

Еще одна особенность ППП  состоит в наличии специальных  системных средств, обеспечивавших принятую в предметной области дисциплину работы. К их числу относятся специализированные банки данных, средства информационного  обеспечения, средства взаимодействия пакета с операционной системой и  т. п.

 

Наконец, интегрированной  программной системой назовем комплекс программ, элементами которого являются различные пакеты и библиотеки программ. Примером служат системы автоматизированного  проектирования, имеющие в своем  составе несколько ППП различного назначения. Часто в подобной системе  решаются задачи, относящиеся к различным  классам или даже к различным  предметным областям.

 

Следует указать на отсутствие четких и однозначных границ между  перечисленными формами прикладного  программного обеспечения. Так, отдельная  прикладная программа, ориентированная  на решение класса задач и оформленная  в виде совокупности модулей может  рассматриваться как библиотека или даже пакет программ несмотря на отсутствие специализированных языковых и системных средств.

 

Переход от создания библиотек  программ к разработке ППП был  вызван целым рядом причин. К их числу прежде всего относится  резкое увеличение возможностей ЭВМ. Это  привело к значительному усложнению системного обеспечения вычислительных машин. Произошли существенные изменения  в большинстве областей применения ЭВМ.

 

3.2. Структура  И основные компоненты ППП

 

Несмотря на большое разнообразие конкретных пакетных разработок, можно  выделить следующие основные компоненты ППП:

 

- входные языки;

 

- предметное обеспечение;

 

- системное обеспечение.

 

Важно отметить, что такое  разбиение на составные элементы отражает в первую очередь функции, выполняемые программами ППП, а  не структуру самих программ, которая  зависит от индивидуальных особенностей конкретного пакета. В разных пакетах указанные компоненты могут быть развиты в различной степени или вовсе отсутствовать. Однако наиболее развитые ППП, как правило, обладают всеми этими компонентами, каждый из которых может иметь довольно сложную структуру.

 

В многочисленных работах, посвященных  пакетной проблематике, из-за не устоявшейся  терминологии нередко используются другие названия составных элементов  ППП. Например, входной язык называют также языком заданий или языком управления. Для обозначения предметного  обеспечения применяются термины "функциональное наполнение", "функциональная подсистема" или "тело пакета". Системное обеспечение часто  называют системным наполнением, организующей или управляющей программой, а  также процессором пакета.

 

Рассмотрим функции  каждого из компонентов ППП.

Входные языки представляют собой средство общения пользователя с пакетом. Как отмечалось в п. 3.1, развитый пакет может обладать несколькими входными языками, предназначенными для выполнения различных функций  и ориентированными на различные  типы пользователей. Можно выделить следующие основные типы пользователей  ППП:

 

Разработчик ППП, осуществляющий его модификацию и развитие с  учетом изменения круга пользователей, класса решаемых задач (появление новых  типов задач, развитие численных  методов, модификация форм проведения работ и т. д.), а также состава  аппаратного и программного обеспечения  ЭВМ:

 

Ответственный за сопровождение, в функции которого входит поддержание  пакета в работоспособном состоянии  в условиях конкретной вычислительной системы (обеспечение сохранности  программ и массивов данных, своевременное  дублирование информационных файлов, выявление ошибок в программах пакета).

 

Администратор, отвечающий за организацию доступа пользователей  к пакету, содержимое базы данных, защиту информации от несанкционированного доступа;

 

Конечный пользователь, применяющий  пакет для решения конкретных прикладных задач.

 

Входные языки отражают объем  и качество предоставляемых пакетом  средств, а также удобство их использования. Таким образом, с точки зрения конечного пользователя именно входной  язык является основным показателем  возможностей ППП.

 

В качестве входных языков могут использоваться как универсальные, так и специализированные языки  программирования. Например, в качестве входного языка разработчика ППП  для написания прикладных и системных  программ пакета обычно используется тот или иной универсальный язык программирования (Фортран, Паскаль). В  то же время входной язык конечного  пользователя в развитом пакете, как  правило, является языком качественно  более высокого уровня по сравнению  с универсальными языками. Изобразительные  средства такого языка учитывают  особенности задач предметной области  и специфику пользователей. Подобные языки называют проблемно-ориентированными, или предметно-ориентированными.

 

Перейдем теперь к рассмотрению других компонентов ППП, конкретная прикладная деятельность характеризуется  двумя факторами:

 

1) классом решаемых задач  и используемых для этих целей  методов,

 

2) дисциплиной работы, т.е.  совокупностью правил, соглашений  и технологических приемов, принятых  при разработке, отладке, эксплуатации  программ.

 

Предметное обеспечение  представляет собой компонент пакета, отражающий особенности первого  из этих факторов, т. е. особенности  конкретной предметной области. Предметное обеспечение включает:

 

- программные модули, реализующие  алгоритмы (или их отдельные  фрагменты) решения прикладных  задач;

 

- средства сборки программ  из отдельных модулей,

 

Определение состава библиотеки модулей и форм их взаимодействия между собой является одной из наиболее трудоемких задач при построении ППП. Ее решение предполагает проведение тщательного и квалифицированного модульного анализа используемых алгоритмов. Удачно проведенный модульный анализ в значительной степени влияет на полноту охвата предметной области, а также на возможность расширения класса решаемых задач. Таким образом, выделение модулей существенно  зависит от специфики задач и  используемых алгоритмов и, по сути дела, отражает принятый в пакет способ сборки программ.

 

Наиболее распространено в настоящее время оформление каждого модуля в виде программной  единицы на том или ином языке  программирования (например, в виде подпрограммы или подпрограммы–функции на языке Фортран). Такой модуль обеспечивает решение некоторой самостоятельной  задачи и связан с другими модулями лишь входной и выходной информацией. Организация предметного обеспечения  в виде библиотеки программ характерна для большинства существующих ППП.

 

Помимо рассмотренного подхода  к оформлению модулей как программных  единиц используются и  другие способы.

 

Системное обеспечение представляет собой совокупность системных средств (программы, файлы, таблицы и т. д.), обеспечивающих определенную дисциплину работы пользователя при решении  прикладных задач. По своей роли в  составе ППП и выполняемым  функциям системное обеспечение  по существу является специализированной операционной системой, определяющей операционное окружение пакета. Несмотря на многообразие способов реализации системного обеспечения в рамках конкретных пакетных разработок, можно  выделить его следующие основные компоненты:

 

- монитор, управляющий  процессом решения и взаимодействием  всех компонентов ППП;

 

- трансляторы с входных  языков;

 

- средства работы с  данными;

 

- средства информационного  обеспечения, реализующие выдачу  разнообразной справочной информации  как по запросам пользователей  (о структуре и возможностях  ППП, о допущенных ошибках и  т.д.), так и по запросам различных  компонентов пакета (например, сведения  о свойствах модулей предметного  обеспечения, необходимые планировщику  вычислений);

 

- различные служебные  программы, в том числе реализующие  взаимодействие пакета с операционной  системой (работа с внешней памятью,  средства ввода/вывода, драйверы  специализированных, внешних устройств  и др.).

 

В конкретном ППП, как правило, отсутствует четкое структурное  разделение программ на предметное и  системное обеспечение. Например, программа  планирования вычислений может одновременно выполнять те или иные служебные  функции {информационное обеспечение, связь с операционной системой и  т. п.) и тем самым носиться как  к предметному, так и к системному обеспечению. Кроме того, одни и те же программы в одном пакете могут  относиться к предметному обеспечению, а в другом - к системному. Так, программы вывода графиков в рамках специализированного пакета машинной графики естественно отнести  к предметному обеспечению. Однако те же программы следует считать  служебными и относящимися к системному обеспечению, например, в пакете решения  вычислительных задач).

 

3.3 Этапы развития  ППП

 

Пакетная проблематика в  качестве самостоятельного научно направления  сложилась в основном за последние 15-20 лет. Первые ППП представляли собой  простые тематические подборки программ для решения отдельных задач  в той или иной прикладной области. Современный пакет является сложной  программной системой, включающей специализированные системные и языковые средства. В  относительно короткой истории развития вычислительных ППП можно выделить 4 основных поколения (класса) пакетов. Каждый из этих: классов характеризуется  определенными особенностями входящих состав ППП компонентов - входных  языков, предметного и системного обеспечения.

 

 В качестве входных  языков ППП первого поколения  использовались универсальные языки  программирования (Фортран, Алгол-60 и т. п.) или языки управления  заданиями соответствующих операционных  систем Проблемная ориентация  входных языков достигалась за  счет соответствующей мнемоники  в именах переменных, функций  процедур, а также в текстовых  константах. Составление заданий  на таком языке практически  не отличалось от написания  программ на алгоритмическом  языке.