Прикладное ПО: виды, назначение, примеры. Классификация прикладного программного обеспечения

Прикладное программное обеспечение

Программное обеспечение — совокупность программных средств и сопроводительных документов, которые предназначены для решения задач разной сложности с помощью компьютера в процессе осуществления экономической, управленческой, других направлений деятельности и обеспечения работы аппаратных средств ЭВМ.

Прикладное программное обеспечение (англ. applicationsoftware) — тип программного обеспечения, целевым назначением которого является эффективная разработка и выполнение определенных, обычно, сложных совокупностей пользовательских задач.

Прикладное программное обеспечение управляется с помощью операционной системы. В состав ППО входят пакеты программ, разработанные фирмой изготовителем, и прикладные пользовательские приложения. Такое обеспечение является продуктом разработки специализированных организаций, которые создают программные продукты и реализуют их на рынках сбыта.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Над созданием ППО трудятся профессиональные специалисты такие, как системные аналитики и программисты. Прикладное программное обеспечение поставляется в форме комплекса программ на машинных носителях и сопроводительной документации к ним. В комплект документов включены руководства по работе с приложениями, сведения о конкретных программах и их назначении для решения определенных задач.

В основную часть прикладного программного обеспечения включены пакеты прикладных программ.

Пакеты прикладных программ — комплексные средства, позволяющие решить задачи из определенного класса, относящиеся к конкретной тематике.

В процессе создания подобных продуктов учитывается их удобство для пользователей. Таким образом, эксплуатация компьютерной техники максимально упрощается с учетом интересов специалистов из разных профессиональных областей.

Принципы интуитивно понятного интерфейса программного обеспечения упрощают процесс взаимодействия пользователя с компьютером, который осуществляется несколькими способами:

1. Входной язык пакета, то есть ввод с клавиатуры, выполнение команд, просмотр информации.
2. Указания встроенного средства или мастера для пошагового решения задачи.

Прикладное программное обеспечение отличается назначением, функционалом и пользовательскими характеристиками. Такими, как язык интерфейса, особенности меню и работы с командами. В настоящее время можно найти множество приложений, с которыми можно работать в режиме онлайн. Программы открываются в интернет-браузере. Другой тип программного обеспечения требует установки на компьютер или другое электронное устройство.

Назначение прикладного программного обеспечения

Поскольку этот тип программного обеспечения ориентирован на выполнение строго определенных задач, в некотором смысле его (весьма условно) можно разделить на программы, предназначенные исключительно для одной общей задачи и целые программные комплексы, совмещающие в себе возможности по выполнению и основной, и сопутствующих задач.

В этом ракурсе и можно рассмотреть прикладное программное обеспечение. Примеры лучше всего приводить на основе приложений для работы с текстом. Так, например, очень многие пользователи постоянно путают термины «текстовый редактор» и «текстовый процессор».

Хотя в таких приложениях очень много общего, тем не менее разница между ними существенная.

Текстовый редактор предназначен для просмотра и редактирования текста с минимальным набором инструментов (WordPad), а текстовый процессор (MS Word), помимо выполнения основных задач, позволяет производить и множество дополнительных действий. Опять же, разделение здесь весьма условное.

А вот стандартный «Блокнот», имеющийся в любой системе Windows, относится скорее к гибридным приложениям. Наравне с редактированием текста он может использоваться как инструмент программирования, поскольку поддерживает синтаксис большинства известных на сегодняшний день языков программирования.

Редакторы текста

• Блокнот.

В отдельную подкатегорию можно отнести WYSIWYG -редакторы – программы с поддержкой подсветки, различающие синтаксис. На лету отображают вносимые в код изменения.

• AkelPad, Sublime, Notepad++.

Какие основные виды ПО бывают по назначению

Программное обеспечение, установленное на ПК, делится на 3 разновидности:

• прикладное;
• системное;
• инструментальное.

Системное

Это часть системы, которая помогает следить за аппаратной стороной ПК и управлять ею. Сюда входят программы, контролирующие работу оперативной памяти, центрального процессора, видеокарты, устройств ввода и вывода информации, сетевые подпрограммы.

Таким ПО считается:

• Драйверы — утилиты небольшого размера, функционирование которых заключается в обеспечении корректной работы остальных элементов оборудования;
• ОС;
• Дополнения — языковые пакеты или настройки расширения экрана.

Основное отличие системной разновидности считается то, что она не рассчитана на выполнение конкретной поставленной задачи. Она необходима, чтобы обеспечивать бесперебойную работу остальных частей компьютера. Ее можно назвать посредником между оборудованием — «железом» и программным кодом.

Прикладное

Наиболее обширная доля классификации. Сюда относятся графические и текстовые редакторы, браузеры, базы данных и все, что люди используют в привычной работе за компьютером. Здесь же находятся антивирусные пакеты, бухгалтерия и различные архивы.

Смысл этой разновидности в выполнении четко поставленной задачи: рисовать, учитывать, открывать сетевые страницы, набирать текст. Если утилита нужна для конкретного выполнения действия, то она является прикладным ПО.

Инструментальное

Специфическое обеспечение любой компьютерной техники. Его можно было бы отнести к прикладному, но из-за специфики применения его выделили в отдельный вид. Основная функция — отладка, настройка, переписывание программного кода.

Сюда входят компиляторы, отладчики, переводчики высокого уровня, редакторы, интерпретаторы и другие средства. Они необходимы, потому что техника не понимает человеческих слов. Чтобы ей «объяснить», что надо сделать, требуется специальный «машинный язык».

Постоянно пользоваться этим кодом базовым пользователям довольно сложно, поэтому были разработаны системы, которые позволяют переводить обычную речь в двоичную, привычную для ПК.

Разница между часто используемыми компиляторами и интерпретаторами заключается в том, что первый генерирует готовый файл, который можно запускать. А второй создает архив, который функционирует только с помощью самого сервиса.

Пользовательский интерфейс

Пользовательский интерфейс — средства, обеспечивающие взаимодействие человека и компьютера. В операционную систему входят программы, поддерживающие диалог пользователя с компьютером: желая произвести некоторое действие (запустить программу на выполнение, распечатать текст на принтере, посмотреть свойства компьютера и т. д.), человек даёт ОС соответствующую команду. Операционная система выполняет эту команду и предоставляет пользователю результат работы или же сообщает о невозможности выполнения заданной команды. Чуть позже мы рассмотрим пользовательский интерфейс более подробно.

В настоящее время наиболее распространёнными ОС для персональных компьютеров являются Windows, MacOS и Linux (рис. 2.6).

Сейчас компьютеры продаются как без ОС, так и уже с установленной ОС. По желанию пользователя на компьютер можно установить другую операционную систему, приобретя её дистрибутив на оптическом диске. При установке ОС входящие в её состав программы копируются с оптического диска дистрибутива на жёсткий диск компьютера. После установки программы операционной системы хранятся в долговременной памяти — на жёстком диске.

Установка ОС с дистрибутива на жёсткий диск требуется не всегда. Например, при использовании Live-дистрибутива ОС Linux загружается непосредственно с CD и использует только оперативную память.

Программные средства общего назначения

Прикладное программное обеспечение общего назначения используется для решения наиболее общих задач информационного характера в любой сфере человеческой деятельности. Оно объединяет в себе широко используемые программы большинством пользователей персональных компьютеров, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, базы данных, графические системы, игры, развлечения.

К программам обработки текста относятся текстовые редакторы, текстовые процессоры. Граница между ними весьма условна. Текстовые редакторы, например NotePad – разработка Microsoft, способны выполнять основные функции редактирования: набор, внесение исправлений, сохранение, работа с фрагментами. Текстовые процессоры, например Word – разработка Microsoft, кроме того, имеют возможности разнообразного оформления, а некоторые позволяют создавать документы, предназначенные для просмотра не в бумажном виде, а на компьютере (электронные документы).

Издательские системы автоматизируют процесс верстки полиграфических изданий. Они отличаются расширенными средствами управления взаимодействия текста с параметрами страницы и графическими объектами, но имеют более слабые возможности по автоматизации ввода и редактирования текста. Их целесообразно применять к документам, которые предварительно обработаны в текстовых процессорах и графических редакторах. Наиболее известными из издательских пакетов являются: Adobe PageMaker, QuarkXPress, Microsoft Publisher, Corel Ventura.

Электронные таблицы. Основное назначение электронных таблиц – обработка различных типов данных табличной формы, например, планово-финансовые, бухгалтерские документы, небольшие инженерные расчеты (Excel — разработка Microsoft, Lotus 1-2-3 — разработка Lotus). Основное преимущество электронных таблиц, в сравнении с текстовыми процессорами (где тоже могут вестись таблицы, производиться небольшие вычисления и сортировка), в том, что содержание одних ячеек может меняться автоматически в соответствии с изменением содержания других.

Иными словами, ячейки могут быть функционально зависимы. Кроме того, табличные процессоры имеют возможности ведения небольших баз данных и визуализации данных в виде различных таблиц, диаграмм и графиков, т.е. средства ведения таблиц, средства табличных расчетов подкрепляются возможностями создания наглядных отчетов. Они находят широкое применение в бухгалтерском учете, анализе финансовых и торговых рынков, средствах обработки результатов научных и экономических экспериментов, т.е. в автоматизации регулярно повторяемых вычислений больших объемов числовых и текстовых данных, представляющих табличные структуры.

Системы управления базами данных (СУБД). Программы этого класса (например, Access – разработка Microsoft) позволяют работать с большими объемами структурированных данных – базами данных (как правило, это табличные структуры). СУБД предназначены для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных. Многие, существующие в различных сферах человеческой деятельности, информационно-справочные программные комплексы реализованы с использованием инструментальных средств СУБД.

С базами данных (БД) обычно работают две категории исполнителей: проектировщики (разрабатывают структуру для хранения информации) и пользователи (наполняют БД). Структура простейшей БД аналогична структуре обычной таблицы. Каждая запись соответствует строке, каждое поле – столбцу. Свойства данных в полях (столбцах) могут различаться в зависимости от их типа. Таким образом, поля в базе данных определяют не только общий вид таблицы, но и групповые свойства данных.

Это обусловливает специфические особенности при работе с программными средствами данного класса. Кроме того, работа с файлами создаваемыми СУБД, несколько отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. В частности ряд операций по преобразованию файлов осуществляется в обход требований операционной системы для обеспечения целостности данных. В случае, когда БД содержит несколько таблиц, между таблицами устанавливаются специальные связи, называемые реляционными отношениями. Наиболее распространенными пакетами СУБД для ПК являются MS Access, Oracle, Paradox, dBase.

Большинство современных СУБД позволяют создавать небольшие программы обработки данных на встроенных языках, имеют оформительские возможности, позволяющие на основе собранных и обработанных данных создать отчет. Множество СУБД, также как и текстовые процессоры, имеют своих представителей и в ППО общего и в ППО специального назначения. На уровне ППО общего назначения – это настольные СУБД, на уровне специальном – это большие СУБД, составляющие основу информационных систем и позволяющие работать в компьютерных сетях.

Графические системы. Это программы, предназначенные для работы с графическими изображениями. К ним относятся редакторы растровой и векторной графики, программы обработки трехмерной графики (ЗD-редакторы).

Растровые редакторы для представления изображений используют растры, т.е. совокупности точек, имеющих свой цвет и яркость. В них удобно обрабатывать фотографии и объекты, имеющие мягкие цветовые переходы. К сожалению, масштабирование таких картинок в любую сторону обычно ухудшает качество. При уменьшении количества точек теряются мелкие детали и деформируются надписи.

Добавление пикселей приводит к ухудшению резкости и яркости изображения, так как новым точкам приходится давать оттенки, средние между двумя и более граничащими цветами. Признанный лидер среди программ данного класса – Adobe Photoshop. Стандартным средством обработки растровых изображений в Windows является графический редактор Paint. В настоящее время распространены следующие форматы растровой графики .bmp, .pcx, .gif, .tif, jpg, .png и др. В Интернете графика представляется в одном из растровых форматов, понимаемых браузерами без установки дополнительных модулей – gif, jpg, png.

Векторные редакторы удобны для работы с чертежами и рисованными картинками. Своего рода стандартном в этом классе являются пакеты Corel Draw и Adobe Illustrator.

В векторной графике изображения описываются с помощью кривых линий, называемых векторами (каждая кривая аппроксимируется многочленом третьего порядка, т.е. массивом коэффициентов – многомерным вектором), а также параметров, описывающих их цвета и расположение. Например, изображение какой-либо фигуры на экране описывается точками, через которые проходит линия контура фигуры. Цвет фигуры задается цветом контура и цветом области внутри этого контура.

При редактировании элементов векторной графики можно изменять параметры линий, описывающих форму графических объектов, можно переносить их, менять размер, форму (это делается математическими преобразованиями), цвет, но это не отразится на качестве их визуального представления. Векторная графика не зависит от разрешения, т.е. может быть показана в разнообразных выходных устройствах с различным разрешением без потери качества. Очевидно, описание простых векторных графических объектов занимает значительно меньше места, чем растровых.

Еще одно преимущество – качественное масштабирование в любую сторону. Увеличение или уменьшение объектов производится увеличением или уменьшением соответствующих коэффициентов в математических формулах. Но векторный формат становится невыгодным при передаче изображений с большим количеством оттенков или мелких деталей (например, фотографий). Таким образом, выбор растрового или векторного формата зависит от целей и задач работы с изображением.

Редакторы трехмерной графики используются для создания пространственных графических композиций, позволяют проследить взаимодействия трехмерных объектов между собой и трехмерных объектов с источником света. Как правило, в таких редакторах сочетается векторный и растровый способы формирования изображений. Пакеты трехмерной графики отличаются богатыми возможностями моделирования, позволяют гибко управлять взаимодействием свойств поверхности объектов со свойствами источников освещения, включают большое число кинематографических возможностей, однако, часто, довольно требовательны к аппаратуре. Среди пакетов этого класса наиболее известны: 3D Studio Max, Maya, Softimage 3D.

Техническим развитием графических редакторов являются специальные системы машинной графики, предназначенные для автоматизации проектно-конструкторских работ в машиностроении, промышленной электронике, строительстве и т.д. Подобные пакеты включают разнообразные чертежные инструменты, и средства трехмерного моделирования, облегчающие проектирование, готовые библиотеки стандартных элементов чертежей и (или) схем, предоставляют развитые средства управления изображением. Также они часто включают в свой состав встроенные макроязыки или языки программирования, средства экспорта-импорта файлов различных форматов. Стандартом среди зарубежных программ является пакет AutoCAD фирмы Autodesk. Примеры отечественных пакетов:, CADMECH, T-Flex CAD, SprutCAD, APM Graph, bCAD, АДЕМ, КОМПАС-ГРАФИК.

Интегрированные программные средства. Отдельные программы, являясь мощным средством решения круга прикладных задач, не могут в полной мере удовлетворить пользователя. Например, выборку данных, предоставленную СУБД, бывает удобно обработать с помощью электронных таблиц, результаты, оформленные в виде наглядных таблиц, поместить в отчет, представляющий собой текстовый документ, который был составлен в текстовом процессоре.

Для совместной работы нескольких программ требуется и унификация форматов обрабатываемых файлов. Такие программные пакеты называются интегрированными программными средствами. Наиболее распространенный продукт этого класса – пакет MS Office (разработка Microsoft), который кроме текстового процессора MS Word, табличного процессора MS Excel и СУБД MS Access интегрирует в себе такие офисные программные средства, как система разработки презентаций MS Power Point, электронный организатор MS Outlook и др.

Объединение функций различных прикладных программ в единую систему приводит к созданию интегрированных пакетов программ, а далее к созданию автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Программные средства для решения прикладных математических задач – ППП ориентированные на решение математических задач. При этом под математическойпонимается любая задача, алгоритм решения которой может быть описан в терминах того или иного раздела математики. Большинство современных систем компьютерной математики сочетают в себе возможности проведения расчетов и подготовки форматированных научно-технических документов. Наиболее популярными пакетами данного класса являются: MathCAD, Maple, Matlab, Mathematica, Statistica.

Специализированные системы математического моделирования – ППП, ориентированные на решение научно-прикладных задач в различных областях инженерных знаний (задачи механики жидкости и газа, расчеты на прочность, температурный, вибрационный анализ, моделирование магнитных полей и др.). Сюда можно отнести ряд пакетов, разрабатываемых фирмами ANSYS, Inc., MSC, SAMTECH и др.

Прикладное программное обеспечение профессионального назначения

Прикладное программное обеспечение профессионального назначения решает узкие задачи профессионального характера в различных предметных областях.

Профессиональное ПО в настоящее время все чаще используются в различных сферах жизнедеятельности и отделились в отдельную группу (раньше профессиональные программы входили в перечень специального ПО). К нему относятся бухгалтерские системы, автоматизированные системы управления, автоматизированные системы научных исследований и мн.др.

Системы автоматизированного проектирования (САПР, CAD/CAM/CAE) используются для автоматизации процесса разработки чертежей, схем, 3D-моделей, конструкторской документации. Используются инженерами-конструкторами, архитекторами. Известны программы Компас, AutoCAD, ZwCAD, BtoCAD и др.

Геоинформационные системы (ГИС):

• универсальные и специализированные, с помощью которых можно создавать, редактировать и проводить анализ электронных географических карт, осуществлять поиск информации об объектах карт: городах, дорогах, зданиях, улицах, реках, рельефе, среднегодовой температуре. Используются ГИС-специалистами, ГИС-операторами, инженерами-картографами, геологами, геодезистами, гидрологами, метеорологами (MapInfo, ArcGIS, Arcview, GeoServer, GRASS, Полигон, Панорама, ГИС Метео);
• информационно-справочные используются непрофессионалами для просмотра карт города и окрестностей, для поиска организаций, маршрутов транспорта, поиска проезда по городу. К ним относят 2ГИС.

Интегрированные системы делопроизводства используют делопроизводители для поддержания полного цикла документа в учреждении: от создания документов, организации движения и учёта документов до хранения документов (программы Дело, LanDocs, Золушка, Гран-Док и др.).

Бухгалтерские системы используются для ведения бухгалтерского и налогового учета. Например, 1С:Бухгалтерия.

Финансово-аналитические системы предназначены для ведения аналитического учета финансово-хозяйственной деятельности организации (систематизация информации, расчет аналитических показателей и формирование отчетов). Например, Альт-Финансы, Audit Expert, ИНЭК-Аналитик, ФинЭкАнализ и др.

Перечень приведенных программ далеко не полный, т.к. программы различного назначения размножаются в геометрической прогрессии.