Прикладное программное обеспечение

Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем. В большинстве операционных систем прикладные программы не могут обращаться к ресурсам компьютера напрямую, а взаимодействуют с оборудованием и проч. посредством операционной системы.

К прикладному программному обеспечению относятся программы, написанные для пользователей или самими пользователями, для задания компьютеру конкретной работы.

Широко известны такие пакеты, как редакторы текстов, предназначенные для подготовки на компьютере текстов любой сложности с рисунками и математическими формулами, издательские системы, включающие средства верстки страниц журналов, книг, буклетов, и т. п.

Не менее известными являются графические редакторы, предназначенные для создания иллюстративной графики — рисунков в книгах и журналах, рекламных объявлений и т. п., с которыми в своей деятельности приходятся иметь дело дизайнерам.

Большой популярностью в бухгалтерских, экономических и инженерных расчетах пользуются табличные редакторы, раньше называемые электронными таблицами.

Огромное прикладное значение имеют пакеты создания баз данных и управления этими базами.

Нашли широкое практическое применение пакеты подготовки проектно-конструкторской документации — AUTOCAD, проведения различных математических расчетов — MATCAD, MATLAB, MAPL, STATGRAPH, STATISTIKA и др.

Перечислить, а тем более описать всё то, что создано в области прикладного программного обеспечения, невозможно, поэтому ограничимся кратким перечислением наиболее популярных средств.

В состав пакета прикладных программ Microsoft Office, поставляемого фирмой Microsoft и работающего под управлением операционной системой Windows, входят три основные компоненты: Word — это текстовый редактор, предназначенный для подготовки самых разнообразных документов. Кроме этого, обладает большим набором сервисных функций, включая проверку правописания и грамматики.

Excelэто табличный редактор, предназначенный для проведения различных расчётов, данные для которых весьма удобно представляются в виде таблиц. Также, обладает большим набором сервисных функций: ввод текста, создание рисунков, приём и отправление данных.

Access представляет собой систему управления базами данных. При этом под базами данных подразумевается набор определённым образом составленных сведений, относящихся к заданной теме. По существу — это хранилище информации, освещающей некоторую конкретную область реального мира, в котором введены определённые правила хранения информации. В настоящее время систему управления базами данных и, в частности, Microsoft Access используются повсеместно самыми различными категориями пользователей — от школьников до сотрудников спецслужб.

По некоторым зарубежным сведеньям, более 4 млн. специалистов в своей работе используют программу AUTOCAD. Она позволяет в несколько раз сократить сроки подготовки чертежей, различных схем, графической и пояснительной документации, повысить их качество. Также популярна среди студентов-механиков, строителей, электриков, которым приходится подготавливать много чертежей.

Пакеты прикладных программ MATCAD, MATLAB, MAPLэто специализированные программные средства, предназначенные для решения задач вычислительной математики, матфизики, матстастистики, построения графиков и решения задач из смежных областей. Во всех пакетах предусмотрено решение примерно одинаковых классов задач:

• 1. Вычисление выражений;
• 2. Упрощение выражений;
• 3. Решение нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений;
• 4. Решение систем нелинейных и нелинейных алгебраических уравнений;
• 5. Дифференцирование и интегрирование функций;
• 6. решение дифференцированных уравнений и их систем;
• 7. Решение задач теории вероятностей и матстатистики;
• 8. Построение графиков функций в двумерном и трехмерном пространствах.

Каждый из пакетов может работать в режиме калькулятора для выполнения простых вычислений и каждый из них имеет свой язык программирования для составления программ с разветвлениями и циклами.

Широко популярными являются также профессиональные пакеты STATGRAPH и STATISTIKA, используемые для обработки статической информации, пакет Corel Drawдля создания графических объектов, пакеты для цифровой обработки фотографий и др.

Утилита (англ. utility или tool) — компьютерная программа, расширяющая стандартные возможности оборудования и операционных систем, выполняющая узкий круг специфических задач.

Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще (автоматизируют его).

Утилиты зачастую входят в состав операционных систем или идут в комплекте со специализированным оборудованием.

Функции утилит:

• — Мониторинг показателей датчиков и производительности оборудования — мониторинг температур процессора, видиоадаптера; чтение S.M.A.R.T. жёстких дисков; бенчмарки.
• — Управление параметрами оборудования — ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения кулеров.
• — Контроль показателей — проверка ссылочной целостности; правильности записи данных.
• — Расширение возможностей — форматирование и/или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления.

Типы утилит:

Дисковые утилиты Дефрагментаторы Проверка диска — поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства (CHKDSK, fsck, Scandisk).

Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины» (CCleaner).

Разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков (PartitionMagic, GParted, fdisk).

Резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.

Список программного обеспечения для резервного копирования:

Сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.

Менеджеры процессов (AnVir Task Manager).

Утилиты работы с реестром (CCleaner, Reg Organizer).

Утилиты мониторинга оборудования и бенчмарки (SpeedFan).

Много прикладных программ применяется для обеспечения работоспособности мировой сети компьютеров Internet (в переводе с английского — междусетье, т.к. net — сеть). Internet представляет собой объединение локальных и территориальных сетей компьютеров, размещённых в различных странах земного шара. Проводные и беспроводные линии связи, которыми соединены между собой компьютеры, образуют сеть. Компьютеры называют узлами сети. Часть компьютеров обеспечивает работоспособность сети. Они называются серверами. Другая часть компьютеров, в основном пользователей, называется клиентами. По данным 2008 года Internet объединял более 16 тысяч локальных сетей, около 40 млн. компьютеров, около 100млн. пользователей из более чем 100 различных стран мира. Сама сеть по своей структуре очень напоминает паутину. Отсюда происходит название — Всемирная паутина (World Wide WebWWW).

Передача информации в сети осуществляется в соответствии с рядом общих правил или, как принято говорить, по протоколу TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocolпротокол управления передачей/межсетевой протокол). Правила этого протокола воплощены в одноименной программе TCP/IP, которая должна быть в обязательном порядке установлена на компьютере пользователя. В настоящее время наряду с другими программами, обеспечивающими связь с Internet, она включает в состав операционной системы Windows.

Одним из популярных видов связи в Internet является электронная почта (e-mail). Если компьютер подключен к Internet, при наличии программы Microsoft Outlook Express, которая поставляется в составе операционной системы Windows, можно на экране терминала написать письмо и отправить его по адресу в любую точку мира.

Передачей почты занимаются почтовые серверы, которые действуют согласно двум протоколам SMPT и POP3.

Сетевые новости (группы новостей) или телеконференции — Use net — являются вторым по популярности, после e-mail, видом связи в Internet. Use net часто называют досками объявлений или дискуссионными клубами.

Работоспособность Use net достигается за счёт соответствующего программного обеспечения. В отправлении и передаче сообщений участвуют серверы новостей, работающие по протоколу NNTP.

Широкое распространение в Internet получили чаты (ICRInternet Chat Realy). Для поддержки ICR используется своё программное обеспечение.

В отличие от телефонной сети, которая служит исключительно для связи, Internet не ограничивается только связью. Кроме обеспечения связи, Internet представляет собой огромное хранилище самой различной информации: файлов, содержащих различные документы, справки, фотографии, музыкальных и видео-произведений, а также гипертекстовых документов. Любой пользователь, компьютер которого подключен к Internet, может получить доступ к этой информации. Данные, хранящиеся в Internet, принято называть его ресурсами. Ресурсы по своему объёму громадны.

Информация размещена на жестких дисках компьютеров-серверов в виде так называемых сайтов (мест). Сайты состоят из страниц. По линиям связи она может передаваться компьютерам-клиентам, которые принадлежат пользователям. Запрашивает информацию программаклиент, размещённая на компьютере пользователя, у программы-сервера, находящейся в памяти компьютера-сервера. Для осуществления запросов-ответов, все сайты сети имеют адреса. Непосредственно компьютеры используют числовые, достаточно длинные адреса. В распоряжении пользователей имеются буквенные адреса, называемые доменными именами. Соответствие между числовыми адресами узлов сети и их доменными именами поддерживается с помощью специальной таблицы — базы данных DNS. Состояние базы контролируется также специальной программой. Для передачи файлов используется свой протокол FTP (File Transfer Protocol), основанный на протоколе TCP/IP.

Основной массив информации в Internet хранится в виде гипертекстовых документов на Web-серверах, для создания которых используется специальный язык HTML разметки документа. Гипертекстовые документы отличаются от обычных документов наличием в них ссылок на другие такие же документы. По этим ссылкам можно переходит от одного документа к другому и, таким образом, последовательно просматривать информацию.

Для перемещения по гипертекстовым документам используется специальная программабраузер (от английскогопросматривать). Иначе её называют проводник или навигатор. В составе операционной системы Windows поставляется программа Internet Explorer (проводник Internet). С помощью этой программы можно последовательно перемещаться по документам, используя имеющиеся в них ссылки, либо в адресной строке указать доменное имя сайта и перейти прямо к первой его странице.

Если адрес сайта неизвестен, можно осуществить поиск по ключевому слову той информации, которая вам нужна. Для этого в распоряжении пользователя имеются поисковые русскоязычные и англоязычные программы, часто называемые поисковыми машинами. Например известные из них Апорт!, Rambler, Yandex, Tela. Среди англоязычных поисковых машин широкой популярностью пользуются Alta Vista, Hot Bot, Open Text.

Из краткого описания Internet следует, что это очень сложная компьютерная система, использующая не только множество компьютеров, линий связи, но и сложнейшее программное обеспечение, работающее вместе с тем достаточно надежно. Internetбольшой успех многих и многих специалистов в практическом применении компьютерных технологий.

Особый класс прикладных программ составляют программы архивации файлов, называемые архиваторами. При работе на компьютере иногда возникают ситуации, приводящие к потере информации на жестком диске. Это может происходить по различным причинам. Поэтому нужно соблюдать золотое правило — всегда хранить копии наиболее важных программ вне компьютера. Чаще всего их хранят на гибких компакт-дисках. Для того чтобы копии занимали меньше дискового пространства, применяют сжатие информации, записываемой на диск. Эту функцию и выполняет программы-архиваторы. При этом не теряется ни бита информации, и любой файл можно из архива извлечь. Что дает архивация? Во-первых, экономия места на диске, во-вторых, на дискете можно перенести большой объем информации, в-третьих, есть возможность пересылать большие файлы по электронной почте.

Наиболее известные архиваторы — это архиваторы ZIP, ARJ, RAR, GZIP, LHA, HA, ACE. Архив, созданный тем или иным архиватором, имеет расширение, соответствующее названию архиватора. Например, расширение файла archive. rar говорит о том, что он был создан с помощью архиватора RAR.

Архиваторы различаются возможностями и качеством сжатия, которое зависит также и от типа сжимаемых данных. Некоторые архиваторы лучше работают с одними типами данных, но плохо показывают себя с другими. Создать универсальный архиватор невозможно. К важным функциям архиваторов относят создание многотомных архивов и самораспаковывающихся архивов.

Многотомные архивы — это архивы, разбитые на несколько отдельных файлов. Их применяют, когда необходимо перенести большой объём информации на дискетах: на каждую дискету помещается отдельный том архива. При извлечении данных из многотомного архива архиватор будет последовательно обрабатывать том за томом, и запрашивать смену дискеты.

Самораспаковывающиеся архивы используются в тех случаях, когда необходимо перенести информацию на другой компьютер, но неизвестно, установлен ли там соответствующий архиватор. Самораспаковывающийся архив представляет собой исполняемый (.EXE) файл, который включает в себя заархивированные данные и программу для их распаковки.

Алгоритмов сжатия данных существует великое множество. Некоторые алгоритмы подходят для одних типов данных, другие — для других. Хорошо сжимаются простые растровые изображения, не содержащие большого количества деталей (.BMP, .PSD и др.). Коэффициент сжатия во многом зависит от используемого алгоритма и сложности изображения. Например, чёрно-белое изображение чертёжного качества может быть сжато даже в сотню раз, цветные рисунки — в пять-десять раз, а цветные изображения высокого фотографического качества сжимаются менее чем в два раза. Хорошо сжимаются текстовые файлы (.TXT, .DOC, .PAS и др.). Если файл содержит текст, написанный на естественном языке, например, повесть или рассказ, то коэффициент сжатия будет равен двум-трём, а если в файле записан текст программы, то коэффициент сжатия может достигать пяти и выше. Коэффициент сжатия исполняемых файлов (.EXE, и др.) также сильно колеблется, однако, в среднем он равен примерно трём.

В отношении звука (.WAV, .AU), использование универсальных методов сжатия редко даёт хорошие результаты — звуковой файл сокращается всего на 20−40%. То же самое касается и высококачественных изображений, имеющих много деталей. Поэтому для этих типов изображений используются специальные методы сжатия, особо хорошие результаты дают так называемые алгоритмы сжатия с потерями. Одна из идей этих алгоритмов состоит в том, что человеческий глаз и ухо не очень восприимчивы к некоторым мелким деталям изображения или звука, поэтому лишнюю информацию можно просто отбросить. Разумеется, кроме отбрасывания лишней информации, используются и другие алгоритмы, в результате чего достигается несравнимый коэффициент сжатия при минимальных потерях качества (с точки зрения восприятия человека). Такой подход используется в файлах формата JPEG, предназначенного для хранения статичных изображений и MPEG, предназначенного для хранения видеои аудиоинформации. Сегодня особенно популярны такие форматы, как MPEG-3 (или MP3), предназначенный для хранения аудиоинформации и позволяющий достигнуть десятикратного сжатия почти без потери качества, и MPEG-4, используемый для хранения видеофильмов.

Плохо архивируются, либо вообще увеличиваются в размере файлы, данные в которых уже сжаты, в том числе архивы (.RAR, .ZIP, .ARJ и др.), графические файлы тех форматов, которые имеют собственное сжатие (.GIF, .JPG, .PNG и др.), аудиофайлы (.MP3), видеофайлы (.MPG, .AVI и др.), самораспаковывающиеся архивы (.EXE).

Как уже отмечалось, компьютер работает исключительно под управлением программ (программного обеспечения). Это делает его по-настоящему универсальным устройством, которое может выполнять роль музыкального центра, телевизора, пишущей машинки и т. д. Программы пишут программисты и у некоторых из них появляется желание придумать что-то эдакое. Иногда это невинные шалости, в других случаях они имеют явную зловещую направленность. До тех пор, пока человек, сидящий за компьютером, мог контролировать работу всех программ и знал, что и зачем он запустил, все было нормально. Но потом появились программы, которые, не спрашивая ничьего разрешения, запускались, копировались в разные места диска и «заражали» другие программы (заменяли часть полезного кода рабочей программы своим или изменяли его).

Большинство людей, даже очень далёких от использования компьютерных технологий, безусловно, слышали о компьютерных вирусах. Это образное название специальных программ, изготавливаемых недоброжелательными, желающими даже худой славы программистами, для порчи программного обеспечения компьютеров.

Отдельно хочется подчеркнуть, что практически все вирусы функционируют в операционных системах семейства MS Windows и в MS DOS.

Компьютерным вирусом называется программа (некоторая совокупность выполняемого кода), которая способна создавать свои копии и внедрять их в различные объекты, ресурсы компьютерных систем и сетей без ведома пользователя. При этом копии сохраняют способность дальнейшего распространения.

Компьютерные вирусы, как и биологические вирусы, ставят перед собой три задачи — заразить, выполнить, размножиться. Заражается компьютер «снаружи», когда человек запускает на исполнение некую программу, которая либо заражена вирусом (т. е. при ее выполнении запускается и вирус), либо сама является вирусом.

Поведение вирусов разнообразно. Некоторые вирусы просто «осыпали» буквы с экрана монитора или рисовали безобидные рисунки. Такие вирусы считаются наиболее безвредными. Другие могут переименовывать файлы на диске, стирать их. Эти, без сомнения, гораздо опаснее. А вирус «Win95.CIH» может испортить микросхему BIOS компьютера. Трудно сказать, что хуже — потеря информации или выход из строя компьютера.

И, наконец, вирус размножается, то есть дописывает себя везде, где он имеет шанс выполниться. Есть вирусы, которые достаточно один раз запустить, после чего они постоянно при загрузке компьютера активно включаются в работу и начинают заражать все исполняемые файлы.

Появились вирусы, использующие возможности внутреннего языка программ серии Microsoft Office. Они содержаться в файлах, подготовленных в редакторе Word или в электронных таблицах Excel. Для заражения компьютера достаточно открыть такой документ. Так как все больше людей использует Интернет, то последний все чаще становится рассадником заразы. Теперь достаточно зайти на некий сайт и нажать на кнопку формы, чтобы заполучить какой-нибудь вирус.

В последнее время широко распространился вид почтовых вирусов, играющих на любопытстве людей. Например, вам приходит письмо с признанием в любви и приложенными фотографиями. Первое движение — посмотреть содержимое письма. И как результат, — все фотографии и музыка на вашей машине пропали, а вместо них злобный вирус «I Love You» (или подобный ему). Кроме того, он еще и пошлет себя всем, кто записан в вашей адресной книге.

Троянские программы отличаются от вирусов тем, что они вместо разрушительных действий собирают и отправляют по известным им адресам пароли и другую секретную информацию пользователя. Такая программа может давать злоумышленнику полный доступ к вашим программам и данным.

К сожалению, единственный действенный метод не «заразить» компьютер — не включать компьютер вовсе. Можно еще посоветовать ничего не устанавливать и ничего не запускать. Только тогда какой смысл иметь компьютер?

Поэтому широко используются антивирусы — программы, призванные обнаруживать и удалять известные им «нехорошие программы». Наиболее представительными являются DrWeb, Antiviral Toolkit Pro (AVP), а также комплекс антивирусных программ А.Касперского. При использовании таких программ главное — постоянное обновление антивирусных баз.

И все-таки очень важно не запускать неизвестно что. Или установить антивирусный монитор (который отличается от антивирусного сканера, занимающегося тотальной проверкой файлов). Когда вы запускаете тот же DrWeb на проверку дисков — это антивирусный сканер. А в комплекте с ним идет некий Spider — вот это антивирусный монитор.

Однако при борьбе с вирусами не стоит впадать в крайность и стирать все подряд. При этом вы можете случайно удалить важные системные файлы, что приведет к невозможности работы на компьютере. На этом построено действие «психологических» вирусов, рассчитанных именно на то, что пользователь своими руками разрушит систему.

Основные признаки появления в системе вируса:

• — замедление работы некоторых программ;
• — увеличение размеров файлов (особенно выполняемых), хотя это достаточно сложно заметить (попробуйте Adinf);
• — появление не существовавших ранее «странных» файлов, особенно в каталоге Windows или корневом;
• — уменьшение объема доступной оперативной памяти;
• — внезапно возникающие разнообразные видео и звуковые эффекты;
• — заметное снижение скорости работы в Интернете (вирус могут передавать информацию по сети);
• — жалобы от друзей (или провайдера) о том, что к ним приходят непонятные письма — вирусы любят рассылать себя по почте.

В операционной системе Linux вирусы в были выявлены только в лабораторных условиях. Несмотря на то, что некоторые образцы Linix-вирусов действительно обладали всеми необходимыми способностями к размножению и автономной жизни, ни один из них так и не был зафиксирован в «диком» виде. Использование ОС Linux защищает от вирусов гораздо лучше, чем любые антивирусные программы в MS Windows.