<<
>>

Пакеты прикладных программ

Разработка I II II I является одним из основных направлений развития ПО ЛК. Именно благодаря этому виду прикладного программного обеспечения IK приобрели всеобщую популярность и стали необходимым инструментом, используемым в самых различных областях человеческой деятельности от бухгалтерии и отдела кадров до производственных и научных подразделений, спортивных мероприятий и развлекательных центров.
!ри этом пользователь получил необходимый универсальный компьютер, не требующий знаний программирования и его разработки в большинстве массовых приложений. Это его выгодно отличало от ЭВМ предыдущих поколений и позволило многократно увеличить эффективность использования компьютерных технологий.

Широкий спектр I II II I можно условно разделить на три иерархических уровня по степени распространения и частоте использования.

На нижнем уровне находятся пакеты универсального применения, не связанные с конкретными приложениями - областями применения.

274


Именно с этими пакетами связано массовое внедрение персональных компьютеров в самые разнообразные сферы деятельности человека.

На этом уровне, по-видимому, самыми популярными и наиболее часто используемыми являются IIIIII для подготовки текстов (технологии обработки текстовой информации). Диапазон применения таких IIIIII широк, а их разновидности определяются сферой применения от сравнительно простых текстовых редакторов (text - editor), которыми оснащаются (и оснащались ранее до появления персональных компьютеров) любая ОС и различные инструментальные среды для общения с пользователем и подготовки текстов программ с помощью полноэкранных редакторов до редакционно-издательских систем. Однако в современном представлении основными ППП для подготовки текстов являются так называемые текстовые процессоры (word - processor), запоминающие промежуточное положения, применяемые для подготовки статей, отчетов и т.п. и получившие наиболее широкое распространение. В рамках программного обеспечения персональных компьютеров их было разработано довольно много. Текстовые процессоры иногда разделяют на редакторы общего назначения (MS Word, Word Perfect и др.), редакторы научных текстов (Chi Writer, Tex и др.). !о мере повышения производительности ЛК функциональность и их эффективность повышаются.

Среди основных функций, которыми обладают все редакторы подобного класса, следующие:

создавать - означает набирать на клавиатуре текст, который при этом отражается на мониторе;

хранить - означает работу с файлами - сохранение на системном диске в виде файла, считывание с диска (файла) и его просмотр с перемещением (вверх-вниз, влево-вправо), копирование на сменные носители и т.п.;

редактировать, т.е. среди традиционных функций всех текстовых процессов: строчное редактирование (вставка символов, их замена, удаление и т.п.), работа с группой строк (пометка фрагмента текста с размещением его в буфере и вставка в любое место текста или его удаление, «резка и склейка» строк и т.п.), быстрое перемещение курсора, контекстный поиск - по заданным фрагментам текста, орфографический и синтаксический контроль;

вывод на печать - обычно редакторы могут работать со многими шрифтами и алфавитами (при печатании документов возможен выбор


275


принтера, жирности шрифта, подчеркивание слов, форматирование таблиц и т.п.).

Более сложные функции, характерные для «продвинутых» редакторов, следующие:

расположение текста в колонки; включение графической информации; сборка оглавления;

поддержка ссылок на страницы и примечание; деловая и иллюстративная графика; математические функции; контроль опечаток, словарь и т.п.

По-существу, компьютер превратился в супераналог пишущей машинки. Правда, следует отметить сложность освоения мощных редакторов и их низкую производительность, требующую определенного опыта и постоянного использования. В связи с этим при подготовке текстов программ обычно используются простые редакторы, встроенные в соответствующие инструментальные среды.

Наиболее высокий уровень IIIIII по подготовке текстов представляют редакционно-издательские системы, их сравнительно немного и они представляют специализированные системы, выходящие за пределы рассматриваемого класса ШШ.

Иногда к редакторам текста относят также Web-редакторы (упоминавшийся ранее HTML), применяемые для подготовки Web- страниц Internet, а также программы Браузеры, предназначенные для просмотра электронных документов, выполненных в формате HTML. Однако эти средства не являются IIIIII рассматриваемого класса и относятся к инструментальным средствам компьютеров.

Особую группу IIIIII ЛК составляют графические редакторы, ориентированные на растровую и векторную графику, с помощью которых можно создавать новые изображения, полученные с помощью сканера, видеокамеры, цифровой фотоаппаратуры и других средств. Однако они также не относятся к рассматриваемому классу IIIIII IK.

К универсальным IIIIII IK следует отнести также электронные таблицы. Табличные процессы или электронные таблицы (ЭТ) являются (наряду с текстовыми процессорами) одними из наиболее популярных и массовых применений IK. Они нашли применение в экономических, конторских, управленческих делах, а иногда и в научных исследованиях. !о мнению ряда авторов, именно этот вид программ


276


ного обеспечения ПК положил основу компьютерной революции, поскольку впервые пользователь, не владеющий искусством программирования смог воспользоваться всеми преимуществами компьютера.

В основе ЭТ лежит двумерная матрица. Каждая ячейка матрицы имеет свой уникальный номер, состоящий из имени столбца и номера строки, на пересечении которых она располагается. Столбцы именуются буквами латинского алфавита (A, B, ... Z, AA, AB, ... AZ), строки нумеруются числами (1, 2, 3, .).

Первоначально таблица служила простым вместилищем информации, используемой программой, затем возникла идея помещать в таблице одновременно с данными также формулы, позволяющие автоматически выполнять расчеты при изменении введенных данных, постепенно набор формул расширялся, вводились правила форматирования и обработки данных, т.е. появились так называемые средоориентированные языки программирования.

Первая программа ЭТ появилась в 1979 г. под названием Visi Calc (от Visible Calculator - видимый калькулятор) разработки фирмы Software Arts для компьютеров Apple II. В 1985 г. Microsoft выпустила пакет Excel для компьютера Macintosh, а в 1986 г. для компьютеров IBM PC.

За прошедший период ЭТ успешно разрабатывались и совершенствовались рядом фирм и по своим принципам и возможностям отличались не очень сильно.

Все они имеют графический, оконный (Windows) пользовательский интерфейс, развитые средства программирования, обширные экранные возможности.

Кроме набора стандартных арифметических, логических функций, имеют встроенные экономические, статистические и др. функции (Excel - до 131 функции), имеют прекрасные средства графической обработки данных и очень удобные возможности вывода на печать. Язык макрокоманд облегчает управление таблицей. В таблицы обычно включаются некоторые функции управления, традиционные для СУБД - поиск и сортировка данных в таблицах в заданных пользователем пределах. Практически во всех таких пакетах включены средства традиционного программирования. Так, Excel использует стандартный Visual Basic.


277


Предельный размер таблиц (количество столбцов и строк) у различных фирм различен. Так, Excel (Microsoft) имеет 256 столбцов и 16384 строк, Quattro (Borland) 8192 столбца и 256 строки.

ЭТ находятся в постоянном развитии, их возможности постоянно увеличиваются, следуя за ростом ресурсов современных ПК.

Кроме электронных таблиц к универсальным пакетам прикладных программ, безусловно, следует отнести системы управления базами данных (СУБД). Эти lilili занимают очень важное место, поскольку представляют основу всех систем автоматизированного управления (АСУ).

Возросшие возможности ПК позволили реализовать эти пакеты, ориентированные прежде на большие компьютеры, что позволило массовому внедрению АСУ.

Подробное описание этих пакетов будет рассмотрено в следующих главах данного учебного пособия.

Весьма логичный шаг в развитии рассмотренных выше универсальных ППП - их объединение в интегрированные пакеты, что облегчает их взаимодействие, в частности перемещение данных (импорт данных), а одинаковый формат данных и идентичный интерфейс уменьшает потери времени на их освоение. Лидером создания интегрированных пакетов является фирма Microsoft. Распространяемый интегрированный пакет этой фирмы Office включает текстовый редактор Word, электронную таблицу Excel, СУБД Access, средства создания презентаций Power Pointer и ряд других структур.

Следующий уровень IIIIII ограничен рамками (хотя и достаточно широкими) определенной сферы применения.

Так, кризис в проектировании, разразившийся в конце 60-х, начале 70-х годов прошлого столетия вызвал необходимость разработки IIIIII для систем автоматизированного проектирования (САПР). В связи с этим различными фирмами были успешно разработаны и непрерывно совершенствуются некоторые пакеты для различных отраслей промышленности. Так, для потребностей машиностроения фирмой Avtodesk был разработан пакет AutoCAD (CAD - Computer Aided Design - разработка с помощью компьютера). В электронной промышленности созданы и активно используются такие пакеты, как P-CAD, Or CAD, Micro Cap, Electronics Workbench и т.п.


278


Широкое распространение получили математические пакеты, которые с определенной степенью условности можно назвать как САПР для математиков.

Изначально эти пакеты функционально разделялись на пакеты символьной математики, наиболее популярные из которых Mathemati- ca и Maple V и пакеты численной математики, среди которых в отечественной практике наиболее популярны MATHCAD и MATLAB. Однако по мере развития и те, и другие пакеты стали (различными способами) включать функции, не характерные на начальном этапе развития универсального пакета MATHCAD, предназначенного для массового пользователя самой различной квалификации [6]. Пакет имеет ряд последовательных версий, первая из которых разработана в середине 80-х годов; две из последних версий - MATHCAD 8 PRO и MATHCAD 2000 PRO (MATHCAD PRO - сокращение от слов MATHematics for Computer Aided Design PROfessional). Упрощенная версия MATHCAD 2000 Standard пригодна для большинства пользователей и учебных целей, а расширенная версия MATHCAD 2000 Premium - для профессиональных математиков и ученых. MATHCAD - интегрированный пакет, т.е. он может объединяться с другими математическими и графическими системами (пакетами) для решения сложных задач. Имеет удобный пользовательский интерфейс со многими окнами, кнопками, мышью, средствами управления курсором, вид которого можно изменять, и другими элементами. Решение описывается с помощью привычных математических знаков (сумм, интегралов, корней и т.д.) и формул.

Встроенный в пакет мощный символьный процессор позволяет выполнять многие символьные операции: дифференцирование, интегрирование, суммирование, разложение в ряды, упрощение формул, решение алгебраических и дифференциальных уравнений, преобразования Фурье, Лапласа и др. Имеется много встроенных функций и готовых для вычисления математических методов по обработке данных, статистике, регрессионному анализу, решению нелинейных уравнений, оптимизации, преобразованию Фурье и др. Богатые возможности пакета MATHCAD позволяют с его помощью готовить отчеты, статьи, диссертации, проекты, книги и другие материалы по многим темам.

Не менее популярным является пакет прикладных программ MATLAB (сокращение от слов MATrix LABoratory), фактически


279


представляющий собой объединение нескольких пакетов в единую систему. Первоначальная версия системы разработана в начале 80-х годов, затем был создан ряд все более мощных версий (некоторые из последних версий - MATLAB 5.3, MATLAB 6.0, MATLAB 7.3). Первая версия была написана на языке Фортран, более поздние версии на С. Имеется специальная упрощенная, «студенческая», версия системы «The Student Edition of MATLAB» с меньшими возможностями, но зато пригодная для недорогих компьютеров с ограниченными ресурсами.

Первоначально пакет MATLAB, как видно из названия, предназначался, в основном, для решения задач линейной алгебры и других задач, в которых все величины удобно представлять в виде матриц и векторов. Но в результате многих усовершенствований и переработок современный пакет MATLAB пригоден для решения широкого спектра задач в самых различных областях науки, техники, образования. Характерная особенность пакета - все величины рассматриваются как прямоугольные числовые массивы (скаляры, векторы, матрицы), возможно с комплексными элементами, для которых не требуется указывать размерность явно. Символьные вычисления также возможны в рамках этого пакета благодаря интерфейсу с популярным пакетом символьной математики Maple.

Система MATLAB активно используется в учебной и научноисследовательской работе многих высших учебных заведений, а ее изучение включено в учебные планы большого числа ведущих университетов мира. Система широко применяется также в научноисследовательских, конструкторских и проектных организациях, на крупных предприятиях и других хозяйственных объектах.

К этой же группе IIIIII можно, по-видимому, отнести проблемно- и предметно-ориентированные экспертные системы - одно из наиболее перспективных направлений в области искусственного интеллекта, а также ряд других 1ÜÜ1 достаточно широкого применения.

И, наконец, последний уровень 1ÜÜ1 составляют узкоспециализированные пакеты, не имеющие массового спроса, рассчитанные на решение частных, но часто весьма важных задач в различных областях науки и техники. К таким пакетам можно отнести ряд программных комплексов по проектированию различных электрофизических установок, установок ядерно-физического комплекса и др.


280


1.2. Программное обеспечение компьютерной графики

Программные средства работы с компьютерной графикой называют графическими редакторами (graphics editor). Существует два типа графических редакторов:

1) редакторы для создания новых изображений;

2) редакторы для улучшения уже готовых изображений, полученных с помощью сканера, видеокамеры, цифрового фотоаппарата и других средств.

Рассмотрим сначала графические редакторы для работы с растровой графикой. Существует несколько десятков форматов, в которых сохраняются растровые изображения. Для ОС Windows универсальным считается формат без сжатия информации Windows Bitmap, имеющий расширение .bmp. Для Web-документов в сети Internet более удобны форматы, обеспечивающие сжатие информации с целью сокращения объема файлов. Одним из таких форматов является формат JPEG (расширение .jpg), сохраняющий данные с огромной степенью сжатия, но за счет потери некоторой, относительно небольшой, части информации. Также используемый в Internet формат GIF (расширение .gif) обеспечивает наивысшее уплотнение без потери информации. В полиграфии распространенным является специальный формат TIFF (расширение .tif), дающий неплохую степень сжатия и открывающий некоторые дополнительные возможности при печати изображений.

Из графических редакторов первого типа для растровых изображений очень популярным и относительно простым является однооконный (для работы на экране монитора открывается единственное окно) редактор Paint, включенный в программное обеспечение Windows 95. Редактор Paint представляет собой OLE-сервер (см. разд. 10.9) и созданные в нем изображения можно вставлять в документы таких универсальных приложений Windows, как MS Word, MS Excel, MS PowerPoint, и даже в базы данных MS Access. Для создания и редактирования изображений Paint представляет богатый набор инструментов (палитры цветов, кисть, распылитель, ластики для стирания, «карандаши», ножницы для вырезания фрагментов) и средств работы с этими инструментами. Paint позволяет создавать довольно сложные черно-белые или цветные рисунки, схемы, чертежи, хотя и не обладающие высокими худо


281


жественными или инженерно-техническими качествами. В силу своей простоты и доступности Paint часто используется в качестве первой ступени при обучении и овладении более сложными средствами компьютерной графики.

К редакторам первого типа относятся также Painter компании Fractal Design, Free Hand компании Macromedia и Fauve Matisse. Редактор Painter обладает широкими возможностями средств рисования и работы с цветом, позволяя, в частности, имитировать различные инструменты (кисти, карандаши, перо, уголь) и материалы (акварель, масло, тушь). Последние версии редактора Free Hand также содержат разнообразные средства редактирования изображений и текста, включая многоцветную градиентную заливку, библиотеку спецэффектов и др.

К графическим редакторам второго типа относятся, например, редакторы Adobe Photoshop, Photostyler, Picture Publisher, наиболее популярными из которых являются редакторы Adobe Photoshop фирмы Adobe, фактически считающиеся стандартом в этой области. Из множества средств обработки готовых изображений отметим такие средства, как улучшение яркости и контраста, повышение четкости, цветовая коррекция (изменение яркости и контрастности в различных цветовых каналах), отмывка (изменение яркости фрагментов), обтравка (вырезание отдельных фрагментов и их последующее улучшение с возвратом, «вклеиванием», на прежнее место), набивка (восстановление утраченных элементов изображения путем копирования сохранившихся фрагментов), растушевка (сглаживание границ), монтаж (компоновка изображения из фрагментов одного или нескольких изображений). Интересным средством обработки изображений являются так называемые фильтры - программные средства преобразования изображений с целью улучшения их качества или художественной выразительности. С помощью фильтров можно повысить четкость изображения, придать фотографии вид карандашного или угольного рисунка, барельефа, гравюры, мозаики; выполнить стилизацию изображения, например имитировать изображение на ткани, бумаге, металле и других основах.

Для выполнения этих преобразований графические редакторы предоставляют пользователю специальные инструментальные палитры в виде диалоговых окон с различными панелями (наборами)


282


инструментов, указанных пиктограммами. Так, в редакторе Adobe Photoshop 4.0 имеется десять таких палитр. Основное отличие палитр от обычных диалоговых окон ОС Windows - возможность перекомпоновки рабочей среды пользователем путем перемещения палитр на экране и монтирования новых палитр.

Рассмотрим теперь графические редакторы, применяемые для работы с векторной графикой, когда изображение - чертеж, схема, диаграмма, но не рисунок. Наиболее известными из таких редакторов являются Adobe Illustrator 7.0 (по-видимому, самый лучший); Macromedia Freehand 8.0, имеющий дружественный интерфейс и рекомендуемый для начинающих пользователей, и Corel Draw (версии от 5.0 до 8.0), исторически применяемый в компьютерах IBM PC, - очень богатый по своим возможностям и позволяющий создавать изображения, подобные художественным, однако более сложный в изучении и использовании и с менее удобным пользовательским интерфейсом, чем первые два редактора. В последнее время Corel Draw применяется меньше, поскольку редакторы Adobe Illustrator и Macromedia Freehand стали шире использоваться и в компьютерах IBM PC.

Элементами векторной графики в графических редакторах служат линии, контуры, объекты. Эти элементы можно группировать, комбинировать, объединять, заливать различными способами, используя многочисленные меню и инструменты, обычно кодируемые пиктограммами. Вместе с рисунками можно создавать и тексты, причем не только строчные, но и фигурные, расположенные вдоль заданных кривых или в заданных контурах. Можно также видоизменять символы и шрифты, создавая необычные надписи, обладающие художественной выразительностью, например логотипы (краткие наименования) предприятий и фирменные стили для использования в объявлениях, рекламах, проспектах, а также для создания оригинальных электронных документов и Web-страниц в сети Internet. Отметим еще, что растровые изображения можно преобразовывать в векторные, а затем дорабатывать, улучшать с помощью редакторов векторной графики, и наоборот, векторные изображения преобразовывать в растровые с целью последующего редактирования, улучшения с помощью, например, такого мощного средства, как фильтры редактора Photoshop.


283


Одним из перспективных приложений средств компьютерной графики становятся в последнее время так называемые настольные типографии (desktop publisher) для печати малотиражных изданий, реклам, извещений, объявлений, листовок, а также настольные издательские системы, применяемые для оформления (верстки) документов, предназначенных для полиграфических изданий. Наиболее известными из настольных издательских систем являются QuarkXPress и PageMaker. Процесс верстки документа состоит в оформлении текста и взаимного расположения текста и иллюстраций на основе оконной технологии. Цель верстки - создание оригинала-макета, пригодного для последующего размножения документа полиграфическими средствами. Работа с настольными издательскими системами является объектно-ориентированной, объектами работы служат блоки текста, рисунки и стандартные элементы оформления (линии, рамки и т.п.), причем блоки текста и рисунки могут быть подготовлены заранее с помощью текстовых и графических редакторов. Для работы пользователю настольной издательской системы предоставляется набор действий, оформленных как меню, панель инструментов, панель размеров и панель макета документа. Для хранения наборов объектов, созданных пользователями, имеются библиотеки, которые можно пополнять в ходе работы. Из библиотек можно извлекать копии текстовых и графических объектов для использования в верстке. Имеется также широкий набор средств для работы с цветом.

В заключение этого раздела заметим, что техника квалифицированной работы с компьютерной графикой и настольными издательскими системами требует большого опыта ввиду многообразия имеющихся средств и манипуляций с ними.

<< | >>

Еще по теме Пакеты прикладных программ:

  1. Глава 24 СОЗИДАНИЕ И ОТКРЫТИЕ СЕРДЦА В ОДНОМ ПАКЕТЕ
  2. Программа Да и программа Нет
  3. Свободное воспроизведение программ для ЭВМ и баз данных. Декомпилирование программ для ЭВМ
  4. НАУКА ПРИКЛАДНАЯ
  5. Очерк II МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  6. Очерк I ПРЕДМЕТ И ФУНКЦИИ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  7. В. Я. ЕЛЬМЕЕВ, В. Г. ОВСЯННИКОВ. ПРИКЛАДНАЯ СОЦИОЛОГИЯ, 1999
  8. Часть IV ОТ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ К СОЦИАЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ
  9. Прикладная философия
  10. § 2. ОСОБЕННОСТИ ПРИКЛАДНОЙ СОЦИОЛОГИИ
  11. Глава 2. Основные направления прикладного системного анализа