2. Прикладне програмне забезпечення
Різновидів прикладного програмного забезпечення є дуже багато – стільки, скільки є різновидів практичних задач. З кожним днем число різноманітних програм примножується, і ймовірно, в найближчий час з’явиться нова галузь – програмознавство, задачею якої буде вивчення і систематизування програмного забезпечення, зокрема прикладного.
Нижче розглянемо основні різновиди прикладного програмного забезпечення загального призначення.
Текстові редактори
Текстові редактори призначені для підготовки текстових документів. Текстові документи записують у вигляді файлів на диску, після чого їх можна, копіювати, роздруковувати, пересилати по електронній пошті, вносити в них зміни.
Найбільш поширеним сьогодні є текстовий редактор Microsoft Word, що входить до пакету Microsoft Office. За допомогою цього текстового редактора можна не тільки створювати текстовий документ, написаний різними шрифтами, але й вставляти в нього формули, таблиці, графіку. Редактор містить також засоби для перевірки орфографії та граматики. Нарешті його можна використовувати як редактор для створення Web-сторінок та повідомлень електронної пошти. Про роботу з редактором Microsoft Word докладніше мова піде далі (див. Теми 10-13).
Як додатки, операційна система Window має два текстових редактори: Блокнот (NotePad) і WordPad. Текстовий редактор Блокнот дозволяє підготовлювати прості текстові документи (розміром до 64 Кбайт). Ці документи можуть бути написані тільки одним шрифтом і не можуть містити нічого крім тексту. Оскільки документ, підготовлений за допомогою програми Блокнот містить тільки символи ASCII, то цю програму можна використовувати для написання текстів програм. Редактор WordPad дозволяє створювати текстові документи з використанням різних шрифтів, а також вставляти в документи малюнки. В той же час, він не містить засобів для побудови таблиць, запису математичних формул. Зрозуміло, що фірма‑розробник операційної системи Microsoft могла би доповнити цей редактор необхідними засобами. Але хто би тоді купляв потужний редактор Word цієї ж фірми, якби всі необхідні засоби мав би WordPad?
Нижче, на снепшотах, приведені вікна редактора Microsoft Word разом з документами, які ілюструють можливості редактора.
Графічні редактори
Графічний редактор – це програма для створення і редагування малюнків. Графічні редактори можна поділити на дві групи: редактори, що підтримують векторну графіку, і редактори растрових зображень.
Растровий малюнок, це малюнок складений з точок. Векторний малюнок складається не з точок, а з об’єктів: відрізків, ломаних, кривих, дуг і т.д. Тому векторний малюнок можна "розібрати" на складові, на відміну від растрового. В растровому малюнку точки ніяк не пов’язані одна з другою.
Малюнки, нижче, ілюструють "розбір" векторного малюнка на складові:
Графічні редактори надають можливість побудови графічних примітивів (відрізків, дуг, кіл, прямокутників тощо). Великий набір інструментів (пензлі, олівці, розпилювачі тощо) перетворює екран комп’ютера в справжню майстерню художника. На відміну від полотна, на екрані можна здійснювати копіювання фрагментів малюнка з їх наступною вставкою в потрібне місце, переміщення виділених фрагментів, а також їх віддзеркалення, поворот, зміну розмірів.
До складу Windows входить растровий графічний редактор Paint. Незважаючи на його простоту, за його допомогою можна створювати досить непогані ілюстрації для текстових документів. Вигляд вікна графічного редактора Paint:
Електронні таблиці
Електронні таблиці, які називають ще табличним процесорам, є зручним засобом для проведення економічних та бухгалтерських розрахунків, збереження статистичних даних. Суть цього засобу полягає в тому, що екран поділяється на комірки, подібно до зошита в клітинку. Кожна комірка має свою адресу (ім’я), яка визначається номером рядка і іменем (або номером) стовпця, на перетині яких вона знаходиться. В кожну комірку можна помістити якесь дане (число, рядок символів) або формулу. Формули вказують електронним таблицям з яких комірок потрібно взяти дані і що з ними зробити. Результат обчислення за формулою з’являється в тій комірці, де ця формула знаходиться, зразу ж після її вводу. Якщо змінити дані в комірках, то електронні таблиці автоматично здійснять перерахунок за формулами для нових даних. Найбільш популярними на сьогоднішній день є електронні таблиці Excel, які є складовою частиною пакету Microsoft Office. Вигляд екрана MS Excel показано нижче:
Системи управління базами даних
База даних є сукупністю певним чином структурованої інформації. В найпростішому випадку це таблиця або декілька таблиць, які пов’язані між собою певними зв’язками. Коли говорять про якусь сукупність інформації як про базу даних, то мають на увазі, що існують засоби пошуку, зміни та доповнення цієї інформації. Такі функції виконує програма, яка називається системою управління базами даних, скорочено СУБД.
Системи управління базами даних включають в себе засоби програмування, які дозволяють доповнити бази даних програмними модулями. Після приєднання до баз даних програмних модулів, вони можуть функціонувати самостійно, без систем управління. Таким чином одержується готовий програмний продукт, який здатний автоматизувати і впорядкувати всі економічні та управлінські розрахунки.
Систем управління базами даних є досить багато. В цьому курсі буде розглянемо роботу СУБД MS Access, яка, як і електронні таблиці Excel, є складовою частиною пакету Microsoft Office. Приклад таблиці бази даних, яка містить дані про студентів:
Програми для проведення математичних обчислень
Найбільш відомими програмами для проведення математичних обчислень є Mathcad, Mathematica, Maple, MatLab.
Maple є програмою з надзвичайно великими можливостями по проведенню числових і символьних обчислень. Обчислення проводяться за допомогою скриптів – невеликих текстових програм, що пишуться на вбудованій мові.
Пакет програм Mathcad призначений для проведення числових та символьних математичних розрахунків. Формули і результати обчислень подаються в звичному вигляді, що дозволяє використовувати його фактично зразу, без тривалого навчання. Крім того, в довідці є велика кількість прикладів розв’язання практичних задач, які можна копіювати в документи і користуватися ними як шаблонами для розв’язку власних задач. Велика кількість вбудованих функцій робить Mathcad з найзручніших засобів для проведення обчислень.
Нижче наведено снепшот екрану програми Mathcad.
Комунікаційні програми
Комунікаційні програми призначені для організації обміну інформацією по каналах зв’язку. До таких програм належать програми електронної пошти, новин (телеконференцій), програми для відображення Web-сторінок (браузери, або броузери), програма ICQ та багато інших. Детальний їх розгляд буде приведено далі (див. Тема29 і Тема30).
Мал.1 Вікно броузера MS Internet Explorer із завантаженою Web-сторінкою.
Мал.2. Вікно програми Outlook Express, яка підтримує роботу з електронною поштою та новинами.
Навчаючі програми
Великий клас програм призначений для навчання дорослих і дітей. Навчаючі програми можна поділити на такі групи: програми для перевірки рівня знань, електронні підручники, навчальні ігрові програми, симулятори.
Програми для перевірки рівня знань дозволяють автоматично генерувати питання, обробляти відповіді і виставляти оцінки. Такі програми знаходять все більш широке застосування в школах, вищих навчальних закладах та інших установах.
Електронні підручники, так само як і звичайні, містять текст і малюнки, але поза цим, вони можуть містити анімацію та звук. Крім того, електронні підручники можна робити ефективно програмованими. Програмований підручник – це підручник, що після кожного розділу містить тести або контрольні приклади. Якщо тест успішно пройдений, то стає доступним наступний розділ підручника. В противному випадку здійснюється перехід до тих питань, які не були достатньою мірою опановані учнем чи студентом.
. Навчальні ігрові програми є іграми, які дозволяють виробити в користувача ті чи інші навики. Наприклад, опанування роботою з клавіатурою в ігровій формі (коли від їх швидкості набору літер залежить життя героя) більш привабливе для дітей, ніж виконання сухих вправ по набору фраз чи речень.
Симулятори – це програми, що дозволяють замінити управління реальним об’єктом управлінням його віртуальною моделлю. Симулятори широко використовуються при навчанні управління різними об’єктами, як то літак, автомобіль тощо. Помилка в керуванні автомобілем за пультом комп’ютера вкаже лише на недостатність підготовки водія, але не приведе до трагічних наслідків. Дійові програми-симулятори потребують і спеціальних пристроїв вводу-виводу (для автомобіля це руль, педалі та важелі) для вироблення адекватної реакції. Симулятори використовують також для навчання управлінського персоналу та військових, програючи ту чи іншу економічну або бойову ситуацію. Навчання такого роду називаються діловими іграми.
Ігрові програми.
Ігрові програми є, мабуть, одним з найбільш широко використовуваних класів прикладних програм. В ігри з великим задоволенням грають дорослі і діти. Завдяки іграм, комп’ютери завоювали симпатію дітей та підлітків, легко проникли в їх середовище, стали таким же звичайним побутовим приладом, як телевізор та магнітофон. Сучасні комп’ютерні ігри вимагають набагато більших апаратних ресурсів, ніж звичайні офісні програми. Це стимулює подальше вдосконалення комп’ютерних вузлів та пристроїв.
Ігри можна поділити на такі основні класи: симулятори, квести, ролеві ігри (РПГ), аркади, логічні ігри, стратегічні ігри, 3D Games.
Симулятор – гра, яка перетворює екран комп’ютера в кабіну літака чи автомобіля, рубку корабля чи пульт управління космічним апаратом. Завдяки цим іграм можна відчути себе тренером футбольного клубу, командиром підводного човна чи просто половити рибу в морських лагунах.
Квест – гра, в якій метою гравця є здійснити якусь добру справу, наприклад, спасти принцесу або хоча б спастись самому. Для досягнення цієї мети потрібно знайти і використати необхідні засоби. При цьому невідомо наперед, які це саме засоби і як їх використовувати.
РПГ, або ролеві ігри, є цілком подібними до квестів, з тією відмінністю, що для успіху необов’язково притримуватись жорстких правил квеста по знаходженню та використанню предметів. Досягнення мети здійснюється зусиллями цілої команди героїв, причому гравець може по черзі бути в ролі кожного з них.
Стратегія, або стратегічна гра, – гра, метою якої є організувати те чи інше виробництво, розширити межі своєї віртуальної держави, незважаючи на зазіхання ворогів та конкурентів, або навіть створити і забезпечити сім’ю. Прикладами стратегій є Казаки, Red Alert, Цивілізація.
Логічні ігри передбачають розв’язання логічних задач. До таких ігор відносяться гра "П’ятнадцять", шахи, шашки, карточні ігри різного роду.
Аркади. Одним із значень англійського слова arcade є галерея ігрових автоматів. Ігри, подібні до тих, які були реалізовані в цих автоматах і одержали назву аркадних ігор. Як правило, це двовимірні ігри, в яких герой стрибаючи, стріляючи, літаючи повинний знищити ворогів різного роду – павуків, ос і т.д. Ці ігри витіснені тепер 3D-шутерами, які деколи продовжують називати аркадами.
3D Games (стрілялки, бродилкиабо 3D-шутери) – ігри, в яких герой ходить по різноманітних місцинах і відстрілює чужинців, що захопили Землю, космічну базу і т.д. Прикладами таких ігор є Duke Nukem, Doom, Quake, Heretic.
[1]В дійсності потрібно говорити про сімейство DOS: це версії MS-DOS, PC-DOS, DR-DOS.
[2]правда, спеціально для неї написаних.
[3] Ядро ОС складають програми, що знаходяться в пам’яті з моменту старту і управляють роботою комп’ютера.
[4]Справді, якби програма, яку запускають, після запуску не працювала, то її просто би видалили з диску разом з вірусом, записавши натомість нову.