Московский государственный университет печати

Марголин Л. Н.


         

Компьютерные методы обработки информации

Конспект лекций


Марголин Л. Н.
Компьютерные методы обработки информации
Начало
Об электронном издании
Оглавление

Тема № 1. Программное обеспечение компьютера и его освоение

1.

Освоение новых программных средств

1.1.

Навыки работы с компьютером - составная часть квалификации в предметной области пользователя

1.1.1.

Постоянная необходимость освоения новых программных средств

1.1.2.

Стандартный интерфейс Windows - опора при освоении программ

1.2.

Справочная информация

1.2.1.

Интерактивная справочная система

1.2.2.

Сопроводительная документация

1.3.

Программное обеспечение и компьютерная литература

1.3.1.

«Руководства по вождению мыши»

1.3.2.

Печатные копии справочной системы программного продукта

1.3.3.

Профессиональная литература

1.3.4.

Научно-популярные издания

1.3.5.

Основные принципы и критерии выбора книги

1.3.6.

Преимущества и недостатки «бумажных» книг

1.3.7.

Интернет-магазины

1.4.

Информация из Интернета

1.4.1.

Основные страницы компаний-производителей и отдельных авторов программ

1.4.2.

Файлы ответов на часто встречающиеся вопросы

1.4.3.

Личные страницы пользователей, посвященные конкретным программам

1.4.4.

Дискуссионные форумы и телеконференции

1.5.

Методика освоения новой программы

1.5.1.

Интерактивное знакомство при запуске программы

1.5.2.

Анализ интерфейса программы

1.5.3.

Знакомство с примерами, шаблонами и образцами документов

1.5.4.

Эксперименты с пробными документами и сравнение программ с аналогами

1.6.

Обращение с программами из различных источников

2.

Общие вопросы программного обеспечения компьютера

2.1.

Основные понятия

2.2.

Программирование - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ

2.3.

Специалисты, занятые разработкой и эксплуатацией программ

2.4.

Утилитарные программы, программные продукты и другие программы

2.5.

Характеристики программного продукта

2.6.

Жизненный цикл программного продукта

2.7.

Классификация программных продуктов

2.7.1.

Системное программное обеспечение

2.7.2.

Пакеты прикладных программ (ППП)

2.7.3.

Инструментарий технологии программирования

3.

Системное программное обеспечение

3.1.

Структура системного программного обеспечения

3.2.

Базовое программное обеспечение

3.3.

Операционные системы вчера и сегодня

3.3.1.

Операционные системы фирмы Microsoft

3.3.2.

Альтернативные операционные системы

3.4.

Сервисное программное обеспечение

4.

Инструментарий технологии программирования

4.1.

Состав и назначение инструментария технологии программирования

4.2.

Средства для создания приложений

5.

Пакеты прикладных программ

5.1.

Проблемно-ориентированные пакеты

5.2.

Пакеты автоматизированного проектирования

5.3.

Пакеты прикладных программ общего назначения

5.4.

Методо-ориентированные ППП

5.5.

Офисные пакеты

5.6.

Другие виды пакетов прикладных программ

5.6.1.

Настольные издательские системы и программы компьютерной графики

5.6.2.

Программные средства мультимедиа

5.6.3.

Системы искусственного интеллекта

Литература

Тема № 2. Макросы в пакете Microsoft® Office® и элементы программирования на Visual Basic® for Applications

6.

Макросы в пакете Microsoft Office

6.1.

Макросы

6.2.

Запись макроса

7.

Средства программирования VBA

7.1.

Редактор VBA

7.2.

Структура окна редактора Visual Basic for Applications

7.3.

Компоненты проекта VBA

7.4.

Окно текста программ и дизайна форм

7.5.

Отладка программы

8.

Практика записи макроса и анализа его кода

8.1.

Запись методом протоколирования программы первичной обработки текста

8.2.

Анализ программы, созданной методом протоколирования

8.3.

Назначение макроса кнопке или «горячей» клавише

9.

Макросы общего назначения в среде MS Office: примеры и источники

9.1.

Untaco - текстовая расшифровка чисел

9.2.

Tree View - кнопка «Пуск» для Microsoft Word

9.3.

«ВерсткаТекстаКнижкой» - книгоиздательство в Word

9.4.

Приложение для студентов и программистов

9.5.

Библиотеки макросов

9.5.1.

WOPR - Woody's Office Portal

9.5.2.

Библиотека макросов Microsoft Office Extensions

9.6.

Программирование для непрофессионалов

Литература

Тема № 3. Методы автоматизированной обработки текстовой информации

10.

Основные приемы и правила набора текста в Microsoft Word

10.1.

Основы ввода текста

10.2.

Пробелы

10.3.

Неразрывные пробелы

10.4.

Другие символы

10.5.

Абзацы, строки, страницы

11.

Перестройка 2002 (версия 1.2): дополнительные инструменты для Microsoft Word 2000/2002/XTДля Word 97 существует аналогичный пакет макросов - Перестройка 97 (версия 3.2).

11.1.

Основные сведения об авторе и продукте

11.2.

Описание и область применения

11.3.

Панель RbFormat

11.4.

Панель RbTools

12.

Технология поиска и замены в Microsoft Word: автоматизированная правка и видоизменение текста

12.1.

Когда необходимо применение специальных знаков

12.2.

Специальные символы и подстановочные знаки

12.3.

Строка поиска

12.3.1.

Специальные символы, которые можно использовать только в том случае, если опция «Подстановочные знаки» не включена

12.3.2.

Специальные символы, использование которых не зависит от опции «Подстановочные знаки»

12.3.3.

Подстановочные знаки, которые можно использовать только в том случае, если опция «Подстановочные знаки» включена

12.4.

Строка замены

12.4.1.

Специальные символы, использование которых не зависит от опции «Подстановочные знаки»

12.4.2.

Подстановочные знаки, которые можно использовать только в том случае, если опция «Подстановочные знаки» включена

12.4.3.

Замечания по синтаксису

12.5.

Примеры

12.5.1.

Примеры поиска

12.5.2.

Подробный разбор нескольких строк поиска

12.6.

Выражения в операциях поиска и замены и работа с ними

12.6.1.

Пример, поясняющий работу с выражениями

12.6.2.

Примеры поиска и замены с применением выражений

12.7.

Три практических примера (решение задач п.12.1)

Литература

Программное обеспечение (ПО) является широким понятием, которое объединяет три основных вида:

Системное программное обеспечение работоспособности компьютеров.

Прикладное программное обеспечение для решения задач любой предметной области в виде пакетов прикладных программ.

Инструментарий технологии программирования (программное обеспечение сферы производства программ).

Программой обычно называют упорядоченную последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи, а программным обеспечением - 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 области информатики и программного обеспечения и определяются следующим образом: задача - проблема, подлежащая решению; приложение - программная реализация на компьютере решения задачи.

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

Постановка задачи - это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации. Постановка задачи связана с определением основных параметров ее реализации, определением источников и структурой входной и выходной информации, заданной пользователем.

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

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

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

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

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

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

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

Системный программист занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ, обеспечивающих реализацию функциональных задач.

Прикладной программист осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач.

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

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

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

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

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

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса - утилитарные программы и программные продукты (изделия).

Утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют 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.

Ряд производителей использует OEM-программы (Original Equipment Manufacturer), т. е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с вычислительной техникой.

Программный продукт - комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

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. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван «программным продуктом».

Программные продукты могут создаваться как индивидуальная разработка под заказ или разработка для массового распространения среди пользователей.

При индивидуальной разработке фирма-разработчик создает оригинальный программный продукт, учитывающий специфику обработки данных для конкретного заказчика.

При разработке для массового распространения фирма-разработчик, с одной стороны, должна обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, с другой стороны, гибкость и настраиваемость программного продукта на условия конкретного применения. На создание программных продуктов затрачиваются значительные ресурсы - трудовые, материальные, финансовые; требуется высокая квалификация разработчиков.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами - распространителями программ (дистрибьюторами), реже - фирмами-разработчиками. Сопровождение программ массового применения сопряжено с большими трудозатратами - исправление обнаруженных ошибок, создание новых версий программ и т. п.

Сопровождение программного продукта включает поддержку работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т. п.

Основными характеристиками программ являются: 1) алгоритмическая сложность (логика алгоритмов обработки информации); 2) объем файлов программ; 3) требования к операционной системе и техническим средствам обработки программного средства; 4) объем дисковой памяти; 5) размер оперативной памяти для запуска программ; 6) тип процессора; 7) версия операционной системы и др.

Программные продукты имеют многообразие показателей качества, которые отражают следующие аспекты.

    Мобильность программных продуктов означает их независимость от операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и т. п. Мобильный (многоплатформенный) программный продукт может быть установлен на различных моделях компьютеров и операционных систем, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислительной сети.

    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. Расход вычислительных ресурсов оценивается через объем внешней памяти для размещения программ и объем оперативной памяти для запуска программ.

    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.

    Модифицируемость программных продуктов означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т. п.

    Коммуникативность программных 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.).

Программы любого вида характеризуются жизненным циклом, состоящим из отдельных этапов:

    1. Маркетинг рынка программных средств, спецификация требований к программному продукту;

    2. Проектирование структуры программного продукта;

    3. Программирование (создание программного кода), тестирование, отладка программ (исправление ошибок, совершенствование кода, повышение надежности и т. д.);

    4. Документирование программного продукта, подготовка эксплуатационной и технологической документации;

    5. Выход на рынок программных средств, распространение программного продукта;

    6. Эксплуатация программного продукта пользователями;

    7. Сопровождение программного продукта;

    8. Снятие программного продукта с продажи, отказ от сопровождения.

    9. Рассмотрим содержание отдельных этапов жизненного цикла.

Маркетинг и спецификация программного продукта предназначены для изучения требований к создаваемому программному продукту, а именно: 1) определение состава и назначения функций обработки данных программного продукта; 2) установление требований пользователя к характеру взаимодействия с программным продуктом, типу пользовательского интерфейса; 3) требования к комплексу технических и программных средств для эксплуатации программного продукта и т. д.

Далее изучаются программные продукты-конкуренты и аналоги, обобщаются требования пользователей к программному продукту, устанавливается потенциальная емкость рынка сбыта, дается прогноз объема продаж. Кроме того, важно оценить необходимые для разработки программного продукта материальные, трудовые и финансовые ресурсы, ориентировочные длительности основных этапов жизненного цикла программного продукта.

Проектирование структуры программного продукта связано с алгоритмизацией процесса обработки данных, детализацией функций обработки, разработкой структуры программного продукта (архитектуры программных модулей), структуры информационной базы (базы данных) задачи, выбором методов и средств создания программ - технологии программирования.

Программирование, тестирование и отладка программ являются технической реализацией проектных решений и выполняются с помощью выбранного инструментария разработчика (алгоритмические языки и системы программирования, инструментальные среды разработчиков и т. п.).

Важная роль принадлежит используемым при этом инструментальным средствам программирования и отладки программ, поскольку они влияют на трудоемкость выполнения работ, их стоимость, качество создаваемых программ.

Документирование программного продукта является обязательным видом работ, выполняемых, как правило, не самим разработчиком, а техническим писателем, опытным программистом, имеющим определенные литературные навыки и связанным с распространением и внедрением программного продукта. Документация должна содержать необходимые сведения по установке и обеспечению надежной работы программного продукта, поддерживать пользователей при выполнении функций обработки, определять порядок комплектования программного продукта с другими программами.

В составе программного продукта, как правило, создаются: 1) автоматизированная контекстно-зависимая помощь (HELP); 2) демонстрационные версии, работающие в активном режиме по типу обучающих систем (электронный учебник) или пассивном режиме (ролик, мультфильм) - для демонстрации функциональных возможностей программного продукта и информационной технологии его использования.

Выход программного продукта на рынок программных средств связан с организацией продаж массовому пользователю. Для продвижения программных продуктов применяются стандартные приемы маркетинга: реклама, увеличение числа каналов реализации, создание дилерской и дистрибьютерной сети, ценовая политика - продажа со скидками, сервисное обслуживание и др.

Для каждого программного продукта существует своя форма кривой продаж, которая отражает спрос, однако есть и общие закономерности. Вначале продажа программного продукта идет вверх - возрастающий участок кривой. Затем наступает стабилизация продаж программного продукта. Фирма-разработчик стремится к максимальной длительности периода стабильных продаж на высоком уровне. Далее происходит падение объема продаж, что является сигналом к изменению маркетинговой политики фирмы в отношении данного программного продукта, требуется модификация данного продукта, изменение цены или снятие с продажи.

Эксплуатация программного продукта идет параллельно с сопровождением, при этом эксплуатация программ может начинаться и в случае отсутствия сопровождения или продолжаться в случае завершения сопровождения еще какое-то время. В процессе эксплуатации программного продукта производится устранение обнаруженных ошибок.

Снятие программного продукта с продажи и отказ от сопровождения происходят, как правило, в случае изменения технической политики фирмы-разработчика, неэффективности работы программного продукта, наличия неустранимых ошибок, отсутствия спроса.

Длительность жизненного цикла для различных программных продуктов неодинакова. Для большинства современных программных продуктов длительность жизни составляет 2-3 года. Хотя достаточно часто встречаются на компьютерах и давно снятые с производства программные продукты.

Программные продукты можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим классификацию, в которой основополагающим признаком является сфера (область) использования программных продуктов:

    • аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;

    • задачи различных предметных областей;

    • технология разработки программ.

Для поддержки информационной технологии в этих областях выделяются соответственно три класса программных продуктов:

    • системное программное обеспечение;

    • пакеты прикладных программ;

    • инструментарий технологии программирования.

Системное программное обеспечение:

    1. Создает операционную среду функционирования других программ;

    2. Обеспечивает надежную и эффективную работу самого компьютера и вычислительной сети;

    3. Проводит диагностику и профилактику аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

    4. Выполняет вспомогательные технологические процессы (копирование, архивирование, восстановление файлов программ и баз данных и т. д.).

Данный класс программных продуктов тесно связан с типом компьютера и является его неотъемлемой частью. Программные продукты в основном ориентированы на квалифицированных пользователей - профессионалов в компьютерной области: системного программиста, администратора сети, прикладного программиста, оператора. Однако знание базовой технологии работы с этим классом программных продуктов требуется и конечным пользователям персонального компьютера, которые самостоятельно не только работают со своими программами, но и выполняют обслуживание компьютера, программ и данных.

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.

ППП служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Установка программных продуктов на компьютер выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи - потребители информации, во многих случаях деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс программных продуктов может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Этот класс можно определить как совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов. Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, которые являются инструментальными средствами разработчика. Программные продукты данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ. Пользователями технологии программирования являются системные и прикладные программисты.

© Центр дистанционного образования МГУП