Модуль 17. Классификация программ
(Подготовлено доцентом Санкт-Петербургского торгово-экономического института частично с использованием информации из «Свободной Энциклопедии Википедия» - http://ru.wikipedia.org)
1. Основные понятия
Программы - это упорядоченные последовательности команд.
Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии.
Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. Между программами существует взаимосвязь - многие программы работают, опираясь на другие программы более низкого уровня, т. е. существуют межпрограммные интерфейсы.
На практике межпрограммный интерфейс обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих между собой уровней – базового, служебного, системного и прикладного.
Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную конструкцию. Каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое деление удобно для всех этапов работы с вычислительной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания.
Каждый вышележащий уровень повышает функциональность всей системы. Так, например, вычислительная система с программным обеспечением базового уровня не способна выполнять большинство функций, но зато позволяет установить системное программное обеспечение.
2. Базовый уровень программного обеспечения
Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Оно отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами. Базовые программные средства, как правило, непосредственно входят в состав базового оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ - Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются (“прошиваются”) в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.
В тех случаях, когда изменение базовых программных средств во время эксплуатации является технически целесообразным, вместо микросхем ПЗУ применяют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ - Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). В этом случае изменение содержания ППЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технологи называется флеш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программаторами.
3. Системный уровень программного обеспечения
Системный уровень программного обеспечения - переходный. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, т. е. выполняют “посреднические” функции.
От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всей вычислительной системы в целом. Так, например, при подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств - они входят в состав программного обеспечения системного уровня.
Другой класс программ системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им он получает возможность вводить данные в вычислительную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной для себя форме. Эти программные средства называют средствами обеспечения пользовательского интерфейса. От них напрямую зависит удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте.
Совокупность программного обеспечения системного уровня образует операционную систему (ОС) компьютера. Если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже подготовлен к установке программ более высоких уровней, к взаимодействию программных средств с оборудованием и, самое главное, к взаимодействию с пользователем. Т. е. наличие ОС - непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.
В ОС выделяют ядро как минимальную обязательную часть операционной системы и соответственно, имеются драйверы и интерфейсы уровня ядра. В состав ОС могут входить системная база данных – системный реестр, динамически подключаемые библиотеки подпрограмм, файловый менеджер и некоторые прикладные программы, например, текстовые редакторы.
Существует особый класс ОС – функционирующих непосредственно c внешнего носителя, т. е. без установки на компьютер, традиционно называемые «Live…» (LiveCD, LiveDVD, LiveFlashDrive). Такие диски кроме ОС содержат, как правило, и прикладные программы, что позволяют обладателю диска выполнять:
1. Использование любимого набора программ на чужом компьютере без ущерба для хозяина (на жесткий диск ничего не устанавливается).
2. Спасение и лечение файлов на завирусованной машине.
3. Обеспечение максимальной защиты ОС (на диски типа ROM ничего нельзя записать).
4. Если системный администратор отсутствует, можно очистить файл паролей и создать новые учётные записи без переустановки системы.
Единственное условие для использования Live-дисков – обеспечить поиск загрузочного диска первоначально на соответствующем приводе/порте, для чего необходимо войти в диалог с программой SETUP из BIOS, прервав процедуру начальной загрузки ОС (чаще, нажав клавишу DELETE).
4. Служебный уровень программного обеспечения
Программное обеспечение служебного уровня взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ (их также называют утилитами) состоит в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально включают в состав операционной системы, но большинство служебных программ являются для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.
В разработке и эксплуатации служебных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для персональной настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением.
Примеры назначения утилит:
· тестирование отдельных устройств и компьютера в целом (тесты ПК);
· обслуживание дисковой памяти (восстановление сбойного диска, дефрагментация диска, «очистка» диска от ненужной информации);
· архивирование файлов (архиваторы);
· просмотр документов в кроссплатформенном формате электронных документов PDF (Portable Document Format), созданном фирмой Adobe Systems. (PDF является открытым стандартом ISO 32000).
· защита от компьютерных вирусов (антивирусы: сканеры, фильтры, ревизоры и пр.);
· защита от несанкционированного доступа к компьютеру при подключении к Internet (межсетевые экраны, firewall, брандмауэры);
· электронная почта (E-mail);
· вэб-серфинг в Internet (обозреватели Internet, браузеры).
Подробное ознакомление с функциями часто используемых утилит предусмотрено программами последующих учебных дисциплин.
5. Прикладной уровень программного обеспечения
Программное обеспечение прикладного уровня представляет собой комплекс программ, с помощью которых на данном рабочем месте выполняются конкретные задания. Функциональный диапазон возможных применений средств вычислительной техники определяется наличием прикладных программ для разных видов деятельности.
Для операций ввода, вывода и сохранения данных прикладные программы вызывают и используют системное программное обеспечение.
Прикладные программы можно разделить на две большие группы - программы общего назначения (офисные комплексы) и специализированные программы.
Примеры офисных приложений:
· текстовые процессоры (см. отдельный модуль);
· табличные процессоры (см. отдельный модуль);
· программы подготовки и проведения презентаций, обеспечивающие подготовку и демонстрацию слайд-шоу, записок выступающего и изготовление раздаточных материалов;
· персональные информационные системы (планирования заданий);
· системы управления базами данных (см. отдельный модуль «СУБД»).
Существует особый класс «офисов» - «On-line-офисы», реализующие технологию «облачных вычислений» (англ., Cloud computing).
«Облачные вычисления» согласно опубликованному в 2008 году документу мирового лидера в области разработки стандартов IEEE (Института инженеров электротехники и электроники) «… - это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в сети Интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т. д.».
Данная интернет-технология реализуется в рамках инновационной концепции Software as a Service (SaaS) («программное обеспечение как услуга») или Software on Demand (SoD) («программное обеспечение по требованию») - бизнес-модели продажи программного обеспечения, при которой поставщик разрабатывает веб-приложение и самостоятельно управляет им, предоставляя заказчикам лишь доступ к программному обеспечению через Интернет.
Основное преимущество модели SaaS для потребителя состоит в отсутствии затрат, связанных с установкой, обновлением и поддержкой работоспособности оборудования и работающего на нём программного обеспечения. В определённых версиях такая услуга может предоставляться бесплатно.
Примером такой «облачной» услуги с бесплатным доступом является онлайн-офис Google Docs (https://docs.google.com).
К положительным свойствам офиса относятся:
1. Широкие функциональные возможности, позволяющие создавать офисные документы в виде текста, таблиц, презентаций и диалоговых форм.
2. Предоставление памяти в объёме до 1 гигабайта с возможностью создания иерархии папок для хранения файлов.
3. Экспорт-импорт документов в известных форматах (DOC, XLS, ODT, ODS, RTF, CSV, PPT, в том числе форматах MS Office 2007).
4. Возможность сохранения офисного документа в HTML-версии для публикации в Интернет.
5. Предварительный просмотр и печать документа.
6. Традиционный и доступный пользовательский интерфейс в любом из приложений.
7. Многоуровневая система защиты информации с использованием протокола HTTPS, обеспечивающего шифрование пересылаемых данных по алгоритму SSL.
8. Возможность организации рабочей группы для совместного редактирования создаваемого документа с посимвольным отображением текущих изменений и оперативным контролем состава группы. Ведение чата.
9. Автоматический перевод текста документов на 40 языков.
10. Развитая служба справочной информации с демонстрационными примерами.
При этом обеспечивается общепринятый контроль за содержанием документов с возложением на пользователя ответственности, который должен не допускать контента «для взрослых», дискриминацию, оскорбления, спам и прочее.
К перечисленным выше положительным свойствам офиса Google Docs следует добавить и то, что характерно для технологии SaaS в целом:
- экономия средств на приобретение программного обеспечения и необходимого оборудования, так как требуется лишь подключение к Интернет и наличие установленного браузера (в любой операционной системе);
- мобильность доступа к документам с любого компьютера в течение 24 часов с гарантией бесперебойной работы сервера Google Docs в 99,9%;
- более быстрый и удобный обмен документами в отличие от варианта обмена по традиционной E-mail.
Справедливости ради, следует отметить и очевидные недостатки онлайн-офиса Google Docs:
- неопределённость правовых отношений между пользователем офиса и администрацией сервера (при бесплатном доступе) и связанный с этим обстоятельством риск возможной потери информации;
- ограниченные возможности в формировании и форматировании офисных документов по сравнению с традиционными офисными приложениями;
заметная для пользователя временная задержка при выполнении операций в среде офиса, свойственная технологии отдалённого доступа.
Примеры специализированных приложений в экономике:
· Партнерские.
· Бизнес-планирования.
· Подготовки и сопровождения проектов.
· Бизнес-анализа.
· Маркетинга.
· Учёта товаров на складе.
· Бухгалтерского учёта.
· Расчёта зарплаты.
· Учёта персонала.
· Корпоративные информационные системы предприятия (КИС, англ. ERP).
Примеры прочих специализированных приложений:
· настольные издательские системы (англ., DTP);
· графические редакторы растровой, векторной и 3D-графики;
· HTML-редакторы для «ручной» разметки Web-страниц;
· визуальные Web-редакторы для создания Web-страниц и сайтов;
· программы автоматизированного перевода с одного языка на другой язык;
· экспертные системы, предназначенные для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя.
· системы автоматизированного проектирования (англ., CAD/CAM-системы), предназначенные для автоматизации проектно-конструкторских работ, а также для моделирования технологических, физических, экономических и других процессов.
6. Инструментальные системы
Инструментальные системы - это особый класс прикладных программных средств, предназначенных для разработки новых программ. Типовая инструментальная система как правило включает в себя:
1) транслятор языка программирования;
2) интегрированную среду разработчика;
3) библиотеку программных модулей и программ-примеров;
4) систему помощи по интегрированной среде разработчика и синтаксису языка программирования.
Транслятор языка программирования переводит команды языка высокого уровня (т. е. использующего слова естественного языка) в управляющие коды компьютера (на так называемый “машинный язык”). Существуют трансляторы двух типов - интерпретаторы (позволяют немедленно выполнять каждую инструкцию программы и выявлять ошибки прямо при разработке программы) и компиляторы (преобразуют программу в исполняемые машинные коды только после составления всей программы). Интерпретаторы более удобны при разработке, но компиляторы позволяют создавать более “быстрые” программы.
Интегрированная среда разработчика (ИСР, IDE) обладает развитым пользовательским интерфейсом (оконным или графическим), включает в себя текстовый редактор, средства настройки режимов работы транслятора и редактора. Некоторые ИСР независимо от типа транслятора частично выполняют функции интерпретатора, они содержат в своем составе анализатор кода, который позволяет избежать синтаксических ошибок.
Ниже приведён факультативный материал - англоязычные аббревиатуры в экономике.
ERP-система (англ. Enterprise Resource Planning System — Система планирования ресурсов предприятия) — корпоративная информационная система (КИС), предназначенная для автоматизации учёта и управления. (ERP – более современный термин в отличие от нижеприведённых MRP и MRP II)
MRP - Material Requirement Planning — Планирование материальных потребностей.
MRP II - Manufacturing Resource Planning — Планирование производственных ресурсов). MRP II представляет собой методологию, направленную на более широкий охват ресурсов предприятия, нежели MRP. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении.
Функции MRP II:
- Sales and Operation Planning (Планирование продаж и производства). Demand Management (Управление спросом). Master Production Scheduling (Составление плана производства). Material Requirement Planning (Планирование материальных потребностей). Bill of Materials (Спецификации продуктов). Inventory Transaction Subsystem (Управление складом). Scheduled Receipts Subsystem (Плановые поставки). Shop Flow Control (Управление на уровне производственного цеха). Capacity Requirement Planning (Планирование производственных мощностей). Input/output control (Контроль входа/выхода). Purchasing (Материально-техническое снабжение). Distribution Resourse Planning (Планирование ресурсов распределения). Tooling Planning and Control (Планирование и контроль производственных операций). Financial Planning (Управление финансами). Simulation (Моделирование). Performance Measurement (Оценка результатов деятельности).
CRM-cистема - система управления взаимодействием с клиентами (сокр. от англ. Customer Relationship Management System) — корпоративная информационная система, предназначенная для автоматизации CRM-стратегии компании, в частности, для повышения уровня продаж, оптимизации маркетинга и улучшения обслуживания клиентов путём сохранения информации о клиентах (контрагентах) и истории взаимоотношений с ними, установления и улучшения бизнес-процедур и последующего анализа результатов.
WMS (сокр. от англ. Warehouse Management System — система управления складом) — это система управления, обеспечивающая автоматизацию управления складскими процессами.
SCM-система - системы управления цепями поставок (англ. Supply Chain Management) предназначены для автоматизации и управления всеми этапами снабжения предприятия и для контроля всего товародвижения на предприятии. Система SCM позволяет значительно лучше удовлетворить спрос на продукцию компании и значительно снизить затраты на логистику и закупки. SCM охватывает весь цикл закупки сырья, производства и распространения товара. Исследователи, как правило, выделяют шесть основных областей, на которых сосредоточено управление цепочками поставок: производство, поставки, месторасположение, запасы, транспортировка и информация.
В составе SCM-системы можно условно выделить две подсистемы:
- SCP — (англ. Supply Chain Planning) — планирование цепочек поставок. Основу SCP составляют системы для расширенного планирования и формирования календарных графиков. В SCP также входят системы для совместной разработки прогнозов. Помимо решения задач оперативного управления, SCP-системы позволяют осуществлять стратегическое планирование структуры цепочки поставок: разрабатывать планы сети поставок, моделировать различные ситуации, оценивать уровень выполнения операций, сравнивать плановые и текущие показатели. SCE — (англ. Supply Chain Execution) — исполнение цепей поставок в режиме реального времени.
KPI-система – система ключевых показателей эффективности (англ. Key Performance Indicators) — финансовая и нефинансовая система оценки, которая помогает организации определить достижение стратегических и тактических (операционных) целей. Их использование дает организации возможность оценить свое состояние и помочь в оценке реализации стратегии. KPI позволяет производить контроль деловой активности сотрудников и компании в целом в реальном времени. KPI — это инструмент измерения поставленных целей. Если показатель, который вы придумали не связан с целью, то есть не образуется исходя из ее содержания, тогда нельзя использовать данный термин. Технологии постановки, пересмотра и контроля целей и задач легли в основу концепции, которая стала основой современного менеджмента и называется Управление по целям.
MES (сокр. от англ. Manufacturing Execution System) — производственная исполнительная система. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.
CMMS — компьютеризированная система управления техническим обслуживанием (англ. Computerized Maintenance Management System) — комплекс программного обеспечения, включающий базу данных оборудования предприятия, модули планирования проведения технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта, оформления заявок на проведение ремонта, модули складского учёта и заявок на покупку материалов, финансового учёта.
EAM - Enterprise Asset Management— систематическая и скоординированная деятельность организации, нацеленная на оптимальное управление физическими активами и режимами их работы, рисками и расходами на протяжении всего жизненного цикла для достижения и выполнения стратегических планов организации. EAM-система — система управления основными фондами предприятия. Позволяет сократить простои оборудования, затраты на техобслуживание, ремонты и материально-техническое снабжение.
EAM-системы позволяют согласованно управлять следующими процессами:
- техническое обслуживание и ремонт (ТОиР); материально-техническое снабжение (МТС); управление складскими запасами (запчасти для ТОиР); управление финансами (в области ТОиР и МТС); управление персоналом (в области ТОиР и МТС); управление документами (в области ТОиР и МТС).
Исторически EAM-системы возникли из CMMS-систем — систем управления ремонтами. В настоящее время модули EAM входят также в состав крупных пакетов управленческого программного обеспечения — ERP-систем.
BPMS — Business Process Management System — системы управления бизнес-процессами
Одним из способов организации управления бизнес-процессами в компании является использование систем управления бизнес-процессами BPMS. Целями использования таких систем являются повышение качества исполнения бизнес-процессов, снижения операционных расходов, сокращение временных затрат, получение возможности контроля результатов деятельности, а также непрерывное совершенствование внутренних бизнес-процессов.
OLAP (англ. online analytical processing, аналитическая обработка в реальном времени) — технология обработки информации, включающая составление и динамическую публикацию отчётов и документов. Используется аналитиками для быстрой обработки сложных запросов к базе данных. Служит для подготовки бизнес-отчётов по продажам, маркетингу, в целях управления, т. н. data mining — добыча данных (способ анализа информации в базе данных с целью отыскания аномалий и трендов без выяснения смыслового значения записей). Основополагатель термина OLAP, Эдгар Кодд, предложил в 1993 году «12 законов аналитической обработки в реальном времени».
ECM - Enterprise content management — управление информационными ресурсами предприятия или управление корпоративной информацией.
