Для каких целей необходимо прикладное программное обеспечение

Обновлено: 25.06.2024

Прикладные программы предназначены для того, чтобы обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека [23]. Помимо создания новых программных продуктов, разработчики прикладных программ большие усилия тратят на совершенствование и модернизацию популярных систем, создание их новых версий. Новые версии, как правило, поддерживают старые, сохраняя преемственность, и включают в себя базовый минимум (стандарт) возможностей.

Один из возможных вариантов классификации программных средств (ПС), составляющих прикладное программное обеспечение (ППО), отражен на рис.2.4. Как и почти всякая классификация, приведенная на рисунке, не является единственно возможной. В ней представлены даже не все виды прикладных программ. Тем не менее, использование классификации полезно для создания общего представления о ППО.

Несмотря на широкие возможности использования компьютеров для обработки самой разной информации, самыми популярными являются программы, предназначенные для работы с текстами – текстовые редакторы и издательские системы. Текстовыми редакторами называют программы для ввода, обработки, хранения и печатания текстовой информации в удобном для пользователя виде. Эксперты оценивают использование компьютера в качестве печатающей машинки в 80% всего времени задействования техники.

Большую популярность приобрели программы обработки графической информации. Компьютерная графика в настоящее время является одной из самых динамично развивающихся областей программного обеспечения. Она включает в себя ввод, обработку и вывод графической информации – чертежей, рисунков, фотографий, картин, текстов и т. д. – средствами компьютерной техники. Различные типы графических систем позволяют быстро строить изображения, вводить иллюстрации с помощью сканера или видеокамеры, создавать анимационные ролики. Графические редакторы позволяют пользоваться различным инструментарием художника, стандартными библиотеками изображений, наборами стандартных шрифтов, редактированием изображений, копированием и перемещением фрагментов по страницам экрана и др.

Для выполнения расчетов и дальнейшей обработки числовой информации существуют специальные программы – электронные таблицы. В процессе деятельности любого специалиста часто требуется представить результаты работы в виде таблиц, где одна часть полей занята исходными данными, а другая – результатами вычислений и графического анализа. Характерными для них является большой объем перерабатываемой информации, необходимость многократных расчетов при изменении исходных данных. Автоматизацией подобной рутинной работы и занимаются электронные таблицы.

Одним из наиболее перспективных направлений развития вычислительной техники является создание специальных аппаратных средств для хранения гигантских массивов информационных данных и последующей нечисловой обработки их, чаще всего – поиска и сортировки. Для компьютерной обработки подобных баз данных используют системы управления базами данных ( СУБД ). Последние представляют собой набор средств программного обеспечения, необходимых для создания, обработки и вывода записей баз данных. Различают несколько типов СУБД : иерархические, сетевые, реляционные. При работе с СУБД выделяют несколько последовательных этапов:

проектирование базы данных;
создание структуры базы данных;
заполнение базы данных;
просмотр и редактирование базы данных;
сортировку базы данных;
поиск необходимой записи;
выборку информации по определенным признакам (критериям);
создание отчетов.

Как правило, большинство популярных систем управления базами данных поддерживают эти этапы и предоставляют удобный инструментарий для их реализации.

Желание объединить функции различных прикладных программ в единую систему привело к созданию интегрированных систем. Современная концепция интеграции программных средств – кооперация отдельных прикладных программных систем по типу широко известного пакета Microsoft Office. Универсальные интегрированные системы разрабатывались по принципу единой системы, содержащей в качестве элементов множество программ, полезных практически любому пользователю. К таким программам относятся: текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, пакеты для разработки презентаций, почтовые программы, органайзеры, системы управления базами данных и др.

Сами системы, входящие в пакет, являются независимыми, более того, они сами представляют локально интегрированный пакет, поскольку помимо основной своей задачи поддерживают функции других систем. Например, текстовый редактор Word обладает возможностью манипулировать с электронными таблицами и базами данных, а в электронной таблице Excel встроен мощный текстовый редактор . Для сопряжения информационных данных из различных программных систем в них предусматривают импортно-экспортную систему обмена с перекодировкой форматов представления данных.

К прикладному программному обеспечению относятся также инструментальные программные средства специального назначения. В настоящее время создаются различные специальные программные системы целевого назначения, предназначенные для работы специалистов в некоторой предметной области . Такие программы называют авторскими инструментальными системами. Авторская система представляет интегрированную среду с заданной интерфейсной оболочкой, которую пользователь может наполнить информационным содержанием своей предметной области .

Среди таких систем получили распространение экспертные системы. Такие программы ведут себя подобно эксперту в некоторой узкой прикладной области. Экспертные системы призваны решать задачи с неопределенностью и неполными исходными данными, требующие для своего решения экспертных знаний. Кроме того, эти системы должны уметь объяснять свое поведение и свое решение.

Принципиальным отличием экспертных систем от других программ является их адаптивность, т.е. изменчивость в процессе самообучения.

Принято выделять в экспертных системах три основных модуля:

модуль базы знаний;
модуль логического вывода;
интерфейс пользователя.

Экспертные системы, являющиеся основой искусственного интеллекта, получили широкое распространение в различных областях науки (например, для классификации животных и растений по видам, для химического анализа), в медицине (постановка диагноза, анализ электрокардиограмм, определение методов лечения), в технике ( поиск неисправностей в технических устройствах, слежение за полетом космических кораблей и спутников), в политологии и социологии, криминалистике, лингвистике и т.д.

В последнее время широкую популярность получили программы обработки гипертекстовой информации. Гипертекст – это форма организации текстового материала не в линейной последовательности, а в форме указания возможных переходов (ссылок), связей между отдельными его фрагментами. В обычном тексте используется обычный линейный принцип размещения информации, и доступ к нему (тексту) осуществляется последовательно. В гипертекстовых системах информация напоминает текст энциклопедии, и доступ к любому выделенному фрагменту текста осуществляется произвольно по ссылке. Организация информации в гипертекстовой форме используется при создании справочных пособий, словарей, контекстной помощи ( Help ) в прикладных программах.

Расширение концепции гипертекста на графическую и звуковую информацию приводит к понятию гипермедиа . Идеи гипермедиа получили распространение в сетевых технологиях, в частности, в интернет -технологиях. Технология WWW (World Wide Web ) позволила структурировать громадные мировые информационные ресурсы посредством гипертекстовых ссылок. Разработаны программные средства , позволяющие создавать подобные веб-странички. Стали высокоразвитыми механизмы поиска нужной информации в лабиринте информационных потоков. Популярными поисковыми средствами в Интернете являются Yandex, Google, Yahoo, AltaVista, Magellan, Rambler и др.

Мультимедиа ( multimedia ) – это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Появление и широкое распространение компакт-дисков ( CD-ROM и DVD ) сделало эффективным использование мультимедиа в рекламной и информационной службе, сетевых телекоммуникационных технологиях, в обучении.

Мультимедийные игровые и обучающие системы начинают вытеснять традиционные "бумажные библиотеки". Сегодня в DVD -библиотеках можно "гулять" по музеям, Московскому Кремлю и т.д. с помощью "электронного путеводителя", изучать различные учебные дисциплины, языки программирования и др.

Отдельную группу прикладного ПО составляют программные средства профессионального уровня. Каждая прикладная программа этой группы ориентируются на достаточно узкую предметную область, но проникает в нее максимально глубоко. Так функционируют АСНИ – автоматизированные системы научных исследований, каждая из которых "привязана" к определенной области науки, САПР – системы автоматизированного проектирования, каждая из которых также работает в узкой области, АСУ – автоматизированные системы управления (которых в 60-70-х годах были разработаны тысячи).

Следует отметить не только условность предложенной выше классификации, но и наличие пересечений. Так, каждую конкретную экспертную систему вполне можно отнести к ППО профессионального уровня; принцип гипертекста реализован в ряде авторских систем и т.д. В тоже время в связи с важностью отдельных групп прикладного ПО для широкого круга пользователей компьютерных систем прикладные программные системы общего назначения рассматриваются более подробно в разделе 8.

Для решения различных прикладных задач пользователей разработан класс программных продуктов, который так и называется прикладное программное обеспечение. О составе прикладного программного обеспечения можно прочитать в данной статье.

Прикладное программное обеспечение

Для работы с различными видами информации используются разные программы. Совокупность программных средств, которые позволяют решать различные пользовательские задачи по обработке разных видов информации не прибегая к программированию, называется прикладным программным обеспечением.

Прикладное программное обеспечение упрощает взаимодействие пользователя ЭВМ с различными видами информации. Прикладные программы также называются приложениями.

По типу решаемых задач прикладные программы принято подразделять на два класса:

базовое прикладное программное обеспечение;
специализированное программное обеспечение.

Базовое прикладное ПО

К данной группе программных средств принято относить приложения общего назначения в независимости от предметной области решаемой задачи. Так для обработки текстовой информации, причем неважно о чем идет речь в тексте, используются текстовые редакторы.

Применение программ общего назначения доступно практически каждому пользователю компьютера. К группе базового прикладного ПО относятся:

текстовые редакторы — используются для работы с текстовой информацией;
табличные редакторы — предназначены для вычислений;
системы управления базами данных — являются программной средой для создания и управления массивами данных;
редакторы презентаций — используются для оформления материалов, сопровождающих публичные выступления;
графические редакторы — основное назначение этих программ создание и редактирование графических изображений;
мультимедийные проигрыватели — приложения для воспроизведения звуковых и видеофайлов.

Обычно, производители программного обеспечения выпускают программы общего назначения единым пакетом, в котором возможен обмен содержимым файлов. Например, Microsoft выпускают пакет офисных приложений Microsoft Office, в который входит текстовый редактор Word, редактор электронных таблиц Excel, система управления базами данных Access, редактор презентаций PowerPoint.

Название программ офисного пакета Microsoft говорит само за себя и переводится дословно как слово (Word), превосходить (Excel), доступ (Access), мощная точка (PowerPoint).

Рис. 1. Логотипы программ Microsoft Office.

Специализированное прикладное ПО

Возможности специализированного прикладного программного обеспечения ограничены предметной областью. Этот класс продуктов предназначен для работы в различных профессиональных областях. Примером специализированного ПО могут быть:

математические пакеты — программы для выполнения сложных математических вычислений, например решения уравнений, определения интегралов, производных (MathCad, MathLab);
бухгалтерские программы — предназначены для ведения бухгалтерского, налогового учета, учета денежных средств, расчета заработной платы (1С бухгалтерия);
издательские системы — предназначены для подготовки в тиражированию печатной продукции, позволяют верстать, редактировать, оформлять газеты журналы, книги (Adobe PageMaker);
системы автоматизированного проектирования — используются для промышленного конструирования различных механизмов, деталей и систем (AutoCad, Компас);
геоинформационные системы — предназначены для создания высокотехнологичных географических и тематических карт;
экспертные системы — аккумулируют знания специалистов в некоторой предметной области и помогают пользователям принимать решения.

Нормативные принципы использования программного обеспечения позволяют устанавливать только лицензионные программные продукты.

Рис. 3. Логотип программы для ведения бухгалтерского учета.

Что мы узнали?

Для решения различных пользовательских задач предназначено прикладное программное обеспечения. В зависимости от типа решаемой задачи различают прикладное ПО общего и специализированного назначения. Специализированные приложения используются в различных профессиональных областях узкими специалистами. Применение программ общего назначения доступно всем.

Прикладная программа (ПП) – программа, которая предназначена для выполнения определённых задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем.

В основном прикладные программы не могут взаимодействовать с оборудованием ПК и другими программами с помощью операционной системы. Также их называют вспомогательными программами.

К прикладному программному обеспечению (ППО) относят компьютерные программы, написанные для облегчения работы пользователей с помощью ПК, который выполняет конкретные задания. Примером ППО являются программы обработки заказов или создания списков рассылки. Создают ППО так называемые прикладные программисты.

Среди многочисленных программных средств для решения различных типов вычислительных задач можно выделить 4 основные группы:

отдельные ПП;
библиотеки ПП;
пакеты ПП;
интегрированные программные системы.

Отдельная прикладная программа

Отдельная ПП создается на языке программирования (Pascal, C и т.п.) для решения конкретной прикладной задачи. Например, программа для нахождения решений системы линейных алгебраических уравнений, программа для вычисления собственных значений матрицы и т. д. ПП может быть представлена в виде набора модулей, каждый из которых решает отдельную задачу. Например, решение задачи может быть разбито на отдельные части, за решение каждой из которых отвечает отдельный модуль программы.

Библиотека прикладных программ

Библиотека ПП является набором отдельных программ, каждая из которых выполняет некоторую прикладную задачу или некоторые вспомогательные функции (управление памятью, обмен с внешними устройствами и т.п.). Библиотеки ПП позволяют эффективно решать вычислительные задачи и поэтому их интенсивно используют при решении научных и инженерных задач.

По сферам применения библиотеки ПП делятся на:

Готовые работы на аналогичную тему

Библиотеки широкого применения предназначаются для решения задач различных предметных областей;
Программы специализированных библиотек ориентированы на решение отдельных, узких классов задач.

Характерной особенностью библиотек ПП является отсутствие проблемно-ориентированного входного языка и достаточно развитого системного обеспечения. Как правило, библиотеки программ ориентированы на решение типовых задач какой-либо предметной области и не располагают средствами решения специфических прикладных задач (в первую очередь это относится к программам библиотек широкого применения, которые направлены на решение задач из различных предметных областей).

Пакеты прикладных программ

Пакеты прикладных программ (ППП) являются самостоятельной формой ППО.

ППП – набор совместимых по структуре данных, способам управления программ, которые объединены общностью функционального назначения и предназначены для решения класса задач определенным кругом пользователей.

Ориентация пакетов ПП не на отдельную задачу, а на некоторый класс задач, который включает и специфические задачи предметной области.
Наличие в составе пакета ПП специализированных языковых средств, которые обеспечивают удобную работу пользователя с пакетом.
Наличие специальных системных средств, которые обеспечивают принятую в предметной области дисциплину работы (специализированные банки данных, средства информационного обеспечения, средства взаимодействия пакета с операционной системой и т.п.).

Интегрированная программная система

Интегрированная программная система представляет собой комплекс программ, элементы которого являются различными пакетами и библиотеками программ. Например, системы автоматизированного проектирования (САПР), которые имеют в своем составе несколько пакетов ПП различного назначения.

Стоит отметить, что четких границ между названными формами ППО нет. Например, отдельная ПП для на решения класса задач, оформленная в виде совокупности модулей, может быть как библиотекой, так и пакетом программ, несмотря на отсутствие специализированных языковых и системных средств.

Сферы применения прикладного программного обеспечения

ППО применяется в самых разнообразных сферах жизнедеятельности и разделяется на следующие типы:

ППО предприятий и организаций применяется в финансовом управлении, системе отношений с потребителями, в сети поставок. Сюда же относят ведомственное программное обеспечение предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений большого предприятия. Например, ПО управления транспортными расходами, служба IT-поддержки.
ПО, которое предназначено для обеспечения доступа пользователя к устройствам ПК.
ПО инфраструктуры предприятия, обеспечивающее общие возможности для поддержки ПО предприятий. Сюда относят системы управления базами данных (СУБД), серверы электронной почты, программы управления сетью и безопасностью.
ПО информационного работника, которое обеспечивает пользователя программами создания и управления информацией (возможности управления временем, ресурсами, документацией). Например, текстовые процессоры, табличные процессоры, программы-клиенты электронной почты, персональные информационные системы и медиаредакторы.
ПО для доступа к контенту, которое используется только для просмотра или ознакомления с программами или ресурсами без их редактирования (иногда может включать функцию для редактирования). ПО предназначено для пользователей цифрового контента. К такому ПО можно отнести медиапроигрыватели, веб-браузеры, программы просмотра изображений и т.п.
Образовательное ПО предназначено для выполнения образовательных функций, имеет четкие требования к тестированию знаний пользователя и оцениванию процесса изучения предложенного материала. Современное образовательное программное обеспечение содержит функции совместного использования и многостороннего сотрудничества с другими программами подобной направленности.
Имитационное ПО применяется для симуляции физических или абстрактных систем в научно-исследовательских, учебных или развлекательных целях.
Инструментальные ПО в области медиа предназначены для использования пользователями, которые сознают печатные или электронные медиаресурсы для собственного применения или для других потребителей на любой (коммерческой или образовательной) основе. К такому программному обеспечению относятся программы полиграфической обработки, компьютерной вёрстки, обработки мультимедиа, HTML-редакторы, редакторы компьютерной анимации, редакторы для работы со звуковыми данными, для работы с видео и т.п.
ПП для проектирования и конструирования широко применяются для разработки аппаратного и программного обеспечения. К программам проектирования относятся системы автоматизированного проектирования (САПР), программы автоматизированной инженерии (Computer Aided Engineering – CAE), программы-редакторы и компиляторы языков программирования, программы интегрированной среды разработки (Integrated Development Environments – IDE).

Прикладное программное обеспечение широко используется пользователями разного уровня и направленности применения. В данное время индустрия разработки прикладного ПО не стоит на месте. Таким образом, типизация ППО может рассматриваться с других позиций, чем рассмотрено выше.

Прикладные программы (ПП) представляют собой программы, которые необходимы для выполнения конкретных задач и рассчитываются на прямое взаимодействие с пользователем.

Как правило, программы такого типа не способны взаимодействовать с оборудованием компьютера и другими ПП посредством ОС. Другое название прикладной программы – вспомогательная программа.

Прикладное программное обеспечение - это программы, которые были созданы с целью упрощения работы пользователей посредством компьютера, который выполняет конкретные задания. Как пример ППО - программное обеспечение для создания рассылочных списков заказов или обработки заказов.

Написанием ППО занимаются прикладные программисты. Можно отметить четыре ключевые группы ПП:

отдельные;
библиотеки;
пакеты;
интегрированные системы.

Отдельная прикладная программа

Программы такого типа создаются на языке программирования с целью решения определенных прикладных задач. Как пример, есть программы, находящие решения системы линейных уравнений и вычисляющие собственные матричные значения. ПП может быть представлять набор модулей, решающих конкретные задачи. Этот процесс можно разбить на несколько частей и решением каждой из задач будет заниматься специальный программный модуль.

Библиотека ПП

Данная библиотека представляет собой набор обособленных друг от друга программ, каждой из которых поручено осуществлять определенную задачу или вспомогательные функции (управлять памятью, обмениваться данными с внешними устройствами и так далее). Такие библиотеки предоставляют возможность решать вычислительные задачи с предельной эффективностью, а поэтому они интенсивно применяются в решении инженерных и научных задач.

По сферам использования библиотеки бывают:

широкого применения (они необходимы для решения задач тех или иных предметных областей);
специализированные библиотеки (нужны для решения узкоспециализированных задач).

К характерным особенностям библиотек можно отнести отсутствие ориентированного на проблемы входного языка и продвинутого системного обеспечения. Как правило, они нужны для решения типовых целей из той или иной предметной области, не располагая ресурсами для разрешения куда более специфических задач. Первым делом это касается программ широко используемых библиотек, направленных на решение задач из самых разнообразных предметных областей.

Пакеты прикладных программ

ППП являются самостоятельной разновидностью ППО. По сути, это набор структурно совместимых данных, которые также имеют общие способы управления и необходимы для решения задач определенным числом пользователей.

К отличительным особенностям ППП можно отнести следующее:

пакеты ПП ориентируется не на конкретной задаче, а на целом классе, в который включаются и специфические предметные задачи.
в составе ППП имеются специальные языковые средства, способные реализовать для пользователей удобный рабочий процесс.
присутствуют специальные средства системы, реализующие принятую в предметной области рабочую дисциплину.

Интегрированная программная система

Под данной системой подразумевается программный комплекс, чьи элементы представляют собой разнообразные пакеты и программные библиотеки. В качестве примера можно привести системы с автоматизированным процессом проектирования (САПР), у которых в составе имеется множество пакетов для тех или иных задач.

Важно знать, что четкие границы между вышеописанными разновидностями ППО отсутствуют. Как пример, отдельно взятая программа в виде совокупности модулей может одновременно являться и библиотекой, и пакетом программ, даже при отсутствии соответствующих системных и языковых средств.

Где применяется ППО?

ППО нашло свое применение во множестве сфер жизнедеятельности. В частности можно отметить следующее:

Программное обеспечение организаций и предприятий, применяемое с целью управления финансами, для ведения отношений с потребителями, а также в сети поставок. К такому ПО также относят ведомственные программы небольших предприятий и отдельных подразделений крупных субъектов. В качестве примера можно привести обеспечение по управлению транспортными расходами и службу ИТ-поддержки.
Программное обеспечение, необходимое для реализации для пользователей доступа к устройствам компьютера.
ПО инфраструктуры организационно-обособленного субъекта, с помощью которого реализуются общие возможности с целью поддержки ПО компании. Это могут быть системы по управлению базами данных, серверы почты, программы для управления безопасностью и сетью.
ПО информационного работника, обеспечивающая пользователей программами, позволяющими создавать и управлять информацией (документация, ресурсы, управления временем). Как пример, текстовые и табличные процессоры, программы-клиенты e-mail, пользовательские информационные системы и редакторы медиа.
Программное обеспечение для доступа к контенту, применяемое сугубо для просмотра или ознакомления с ресурсами или программами без возможности их редактировать (иногда может присутствовать такая функция). Такие программы предназначены для пользователей цифрового информационного содержания. К ним относят проигрыватели медиа, интернет браузеры, программы для просмотра изображений и прочее.
Образовательное ПО необходимо для выполнения функций образования, характеризуется четкими требованиями к тестированию познаний пользователей и оценке процесса изучения материала. Сейчас оно включает в себя функции многостороннего сотрудничества и совместного применения со многими программами схожей направленности.
Имитационное программное обеспечение необходимо для того, чтобы симулировать физические или абстрактные системы в исследовательских, развлекательных или же учебных целях.
Инструментальное программное обеспечение в медийной области, которое предназначено для применения пользователями, создающие печатные, либо электронные ресурсы медиа для личного применения или для других целей: коммерческого использования или в образовательных целях другими людьми. К такому ПО относят программы для компьютерной верстки, полиграфической обработки, обработки мультимедийных файлов, редакторы HTML, компьютерной анимации, звуковых данных, с видео и многое другое.
ПП для конструирования и проектирования весьма интенсивно используются в разработке как программного, так и аппаратного обеспечения. К таким разновидностям относят уже упомянутые в статье САПР, а также программы для редактирования, инженерии, компиляторы языков для написания программ и так далее.

Программы рассматриваемого типа широко применяются многими пользователями, вне зависимости от их целей и уровня. На данный момент индустрия разработки такого программного обеспечения интенсивно развивается и находятся новые способы применения программ.

Читайте также: