программные средства реализации информационных процессов

Домашнее задание:
1. Составить конспект
2. Выучить конспект
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ
Операционная система Windows
Операционные системы корпорации Microsoft можно разделить на три семейства Windows 3.1 и
3.11, Windows 95/98/Ме и Windows NT.
В период с 1981 по 1986 год для персонального компьютера IBM PC
корпорацией Microsoft
поверх MS DOS был добавлен графический интерфейс , именуемый Windows 3.1 и 3.11.
Начиная с 1995 года, были выпущены ОС Windows 95, 98, поддерживающие 16 и 32 разрядные
коды. Эти ОС продолжали использовать файловую систему MS DOS со всеми ее недостатками. Отличие
Windows 98 от Windows95 заключалось в интерфейсе, включавшем Internet и рабочий стол пользователя.
В 2000 году Microsoft выпустила немного изменений в версию Wind9х, названную Windows Me
(Windows Millennium Edition - Windows, выпуск
тысячелетия). Она содержала улучшенные функции
организации совместного использования изображений, музыки и фильмов, а также сети Интернет.
В 1993 году была выпущена первая 32-разрядная версия, именуемая Windows NT 3.1 (New
Technology- новая технология). Затем в 1996 году появились версии NT 4.0 и NT 5.0.
Последняя версия в 1999 году была переименована на Windows 2000, которой сосредоточим
основное внимание.
В основу операционной системы Windows заключены три основные концепции: концепция
объекта, концепция окна и концепция рабочего стола. (WIMP- интерфейс) SILK- интерфейс позволит
обрабатывать команды с человеческого голоса, использовать широко сенсорные внешние устройства и
будет иметь возможность саморазвиваться. Концепция объекта - каждый файл, папка, устройство ПК
имеют имя и представляются как объекты с отображением на экране с помощью специальных значков,
различных для разных типов объектов. Каждый объект обладает набором характерных для его типа
свойств.
Концепция окна - для каждого активизируемого объекта открывается в
окне,
в котором
отображается его содержимое, если объект имеет иерархическую структуру (папка, устройство), или
процесс и результат его работы, если объект является исполняемым файлом, т.е. программой.
Концепция рабочего стола - все объекты и открывающиеся для них окна размещаются (или могут
быть размещены) на рабочем столе.
В Windows реализованы три технологии работы с объектами. Технология Plug and Play (включи и
работай) ориентирована на поддержку любого типа устройств, включая мониторы, принтеры, звуковые
карты и т.д.
Технология Drug and Drop (перетащи и положи) позволяет легко изменить положение любого окна
и его размеры.
Технология OLE (object Linking and Embedding) применяется для связывания и внедрения
документов, которые готовятся в различных приложениях.
Windows поддерживает объектно - ориентированный графический интерфейс пользователя. Это
означает, что такие видимые на экране монитора элементы, как рабочий стол, ярлык и панель задач,
обладают собственными свойствами, функциями и реакциями на действия пользователя.
На рабочем столе размещаются различные элементы, доступные для взаимодействия с помощью
мыши или клавиатуры.
(Дадим
характеристику основных элементов
Windows с использованием
основной и дополнительной литературы.)
1.
Главное меню Windows.
2.
Понятие окна. Различные виды окон: по назначению и по размерам.
3.
Элементы окна Windows.
4.
Элементы диалогового окна Windows.
Служебное программное обеспечение
Служебные программы (утилиты) — это программы, используемые при работе или техническом
обслуживании компьютера для выполнения вспомогательных функций, таких как: работа с файлами и
каталогами, сжатие информации,
конвертация
резервирование данных, запись на компакт - диски, просмотр и
файлов и др..
Файловые менеджеры
С момента появления программы Norton Commander похожие на нее файловые менеджеры стали
необходимым приложением на любом компьютере. Все они предназначены для разнообразной работы
с файлами: копирования, переноса, удаления, редактирования текстовых файлов, гибкого запуска
программ.
Самыми популярными файл - менеджерами сегодня в России являются FAR Manager и Total
Commander (бывший Windows Commander). Все программы работают под управлением Windows.
FAR Manager 1.7. Norton - подобный файл-менеджер, который может работать как в
полноэкранном, так и в оконном режимах, поддерживает длина имена файлов, корректно работает с
русскими буквами, а встроенный редактор
позволяет переключаться между DOS- и Windows-
кодировками. Программа поддерживает большинство известных архивных форматов и позволяет
архивировать разархивировать, просматривать, редактировать и запускать на выполнение файлы из
архивов. В системе предусмотрены развитая система управления горячими клавишами и очень большой
набор встроенных функций, которые существенно расширяют возможности FAR Manager, дополняя и
модифицируя их.
Total Commander 6.03. Если FAR Manager выбирают те пользователи, которые привыкли работать с
Norton Commander, то люди, начинавшие с Windows, предпочитают Total Commander. Он продолжает
традицию двухпанельных файловых менеджеров, но в большей степени ориентирован на Windowsинтерфейс. Так же, как и у многих Windows-программ, интерфейс Total Commander легко настраивается,
причем отрегулировать можно буквально все: цвета, наборы панелей, цвета для групп файлов, иконки
папок и документов. Интерфейс Total Commander позволяет просматривать содержимое носителей с
использованием настраиваемых закладок. Имеется поддержка архиваторов ZIP, ARJ, LZH, GZ, TAR, RAR и
АСЕ. Наряду со стандартными возможностями, характерными для данного класса приложений, программа
обладает целым рядом особенностей, которые способны существенно ускорить навигацию по дискам и
папкам. К таким особенностям относятся: запоминание часто используемых каталогов, история последних
посещенных каталогов, быстрый поиск, в том числе внутри файлов, многофункциональные возможности
настройки горячих клавиш, удобная панель инструментов с поддержкой drag & drop, лёгкая работа с
комментариями к файлам и папкам и др.
Сжатие информации
Вследствие неуклонно растущих объемов обрабатываемой информации особое значение
приобретает сжатие данных. Существует два разных подхода к сжатию данных, хранимых на внешних
носителях.
Первый подход заключается в сжатии данных всего носителя (диска). Недостатком такого подхода
является замедление работы компьютера, поскольку при любом обращении к диску информацию нужно
или сжимать при записи или возвращать к нормальному состоянию при считывании. Кроме этого, данные
на сжатом диске гораздо сложнее восстановить при сбоях в компьютере.
Более эффективным является второй подход, заключающийся в сжатии отдельных файлов или
папок. Эту процедуру называют архивацией данных. Программы, используемые при архивации отдельных
файлов, называются архиваторами. Эффективность сжатия информации оценивается коэффициентом
сжатия, который определяется как отношение размера исходных данных
к размеру сжатых. В основе
всех алгоритмов сжатия данных лежат три теоретических алгоритма:
• алгоритм RLE (Run Length Encoding);
• алгоритмы группы KWE(Key Word Encoding);
• алгоритм Хоффмана.
Алгоритм RLE основан на подсчете последовательности идущих одинаковых чисел и записи
вместо таких последовательностей двух чисел: значение числа повторений и значение повторяющегося
числа. Например, последовательность чисел
444444555333339999991111111
кодируется следующей совокупностью числовых данных
6435536971.
Алгоритм KWE основан на сжатии данных по ключевым словам. В основу алгоритма положен
принцип кодирования лексических единиц (часто повторяющиеся последовательности символов,
отдельные слова или фразы) группами байт фиксированной длины. Как правило, лексическими единицами
является повторяющиеся последовательности символов, которые кодируются цепочкой символов (кодом)
меньшей длины, В результате кодирования формируется словарь.
Алгоритмы LZ (Лемпеля-Зива) и LZ W (Лемпеля-Зива-Велча), по сути, являются модификациями
KWE -алгоритма.
В алгоритме LZ словарь лексических единиц формируется каждый раз при сжатии новых данных.
В алгоритме LZW для сжатия данных используется составленная таблица фраз (словарь). Алгоритмы
сжатия этой группы наиболее эффективны для текстовых данных больших объемов и малоэффективны для
файлов маленьких размеров (за счет необходимости сохранения словаря).
Алгоритм Хоффмана использует частотный анализ входной последовательности данных, то есть
устанавливает частоту повторения каждого символа. После этого символы сортируются по уменьшению
частоты вхождения. Сжатие происходит за счет кодирования часто встречающихся символов битовыми
группами меньшей длины. Алгоритм Хоффмана универсальный, его можно применять для сжатия данных
любых типов, но он так же, как и алгоритм KWE, малоэффективен для маленьких файлов. По характеру
воздействия алгоритмы сжатия делятся на необратимые и обратимые.
При использовании необратимых алгоритмов, которые также называются алгоритмами сжатия с
потерями информации, изменяется содержимое данных так, что при восстановлении (разархивировании)
данных из архива не происходит их полного восстановления. Такие алгоритмы можно применять только
для таких типов данных, для которых потеря части содержимого не приводит к существенному искажению
информации, например видео- и аудиоданные, а также графические данные. Такие методы сжатия не
применимы к текстовым данным, так как могут привести к потере смысловой информации. Частичная
потеря информации при сжатии предусмотрена форматами JPE - для графических данных, MPG — для
видеоданных и МРЗ — для аудиоданных.
Обратимые алгоритмы сжатия изменяют структуру данных, но не содержание, поэтому при
разархивировании данные восстанавливаются полностью. Форматы файлов, поддерживающие обратимые
алгоритмы сжатия: GIF, TIFF— для графических данных, AVI— для видеоданных и ZIP, ARJ, RAR -для
произвольных типов данных. Архиваторы WinZip 9.0 и WinRAR 3.3, как правило, используют сочетание
всех трех алгоритмов.
Программы резервирования данных
Всегда существует вероятность потери информации. Поэтому нужно не только беречь
информацию, но и уметь оперативно восстановить ее в случае необходимости, для чего требуется
резервное копирование данных, т.е. периодическое создание копий нужной информации.
В Windows 2000 имеются средства резервного копирования и восстановления данных - Backup
And Recovery Tools (Средства архивации и восстановления). В ее состав входит Backup Wizard (Мастер
архивации) - служебная программа, облегчающая архивирование и восстановление данных. Для
рядового пользователя лучше выбрать более простые и дешевые программы, например Handy Backup
или Backup32, которые работают под управлением Windows.
Handy Backup 4.1 представляет собой простую и удобную программу для
автоматического
создания копий документов и данных, которые могут быть сохранены на любом устройстве (как внешнем,
так и внутреннем, в том числе и на CD RW) или отправлены на FTP-сервер, а при необходимости
восстановлены. При
этом можно сохранять не только отдельные файлы и папки, но и письма
Outlook, системный реестр или ICQ-переписку. Программа умеет работать
MS
по расписанию, сжимать
файлы в ZIP-архивы, поддерживает 128-битное шифрование и синхронизацию данных.
Backup32 2.0. Основное назначение программы — резервирование данных с
возможностью
автоматического сжатия как с использованием встроенного ZIP совместимого модуля сжатия, так и за счет
подключения внешних архиваторов. Поддерживаются циклы удаления устаревших архивов по возрасту
архива и по количеству архивов в архивной директории. В числе возможностей программы - присвоение
имени архиву в формате даты, посылка в сеть сообщения.
Программы записи компакт-дисков
К наиболее популярным программным продуктам этого класса относятся пакеты Nero (Nero 6 или
более ранние версии) и Roxio (Easy Media Creator 7, WinOnCD 6 или более ранние их модификации). Все
они универсальны, позволяют записать любой диск на CD или DVD, содержат много дополнительных
приложений для обработки разнообразной информации и могут снабдить записанный
диск
профессиональной наклейкой. Следует иметь в виду, что многие из огромного количества программ
данного направления ориентированы только на создание отдельных видов дисков — аудио-CD, видео-CD
и т.п. Все программы работают под управлением Windows 95/ 98/NT 4/ Ме/2000/ХР, поддерживают всю
гамму пишущих приводов - как классические внутренние приводы CD-R/RW, DVD-R/RW, DVD+R/RW и
DVD-RAM, так и внешние привода IDE, SCSI с интерфейсами USB 2.0 и даже FireWire - и обладают
возможностью перезаписи.
Программы просмотра и конвертации
Сегодня вся техническая документация поставляется в формате *.pdf. Для работы с этим форматом
существует удобная бесплатная утилита Acrobat Reader от компании Adobe. Однако часто необходимо не
только просмотреть документ, но и извлечь из него текст и/ или изображение. С этой целью проще всего
воспользоваться соответствующей утилитой, например PDF2Wprd.
Кроме того, в настоящее время практически каждый пользователь работает с медиаинформацией,
для просмотра которой чаще всего необходим целый набор просмотрщиков: для картинок один, для
видео - другой, для прослушивания музыки - третий. Для этих целей необходимо использовать
специализированные программы, работающие под управлением Windows.
Adobe Reader 6.0 (известный как Acrobat Reader) - популярная программа для просмотра и печати
PDF-документов, которая совершенно необходима, поскольку значительное количество файлов,
скачиваемых из Internet, представлены сегодня в формате PDF. Версия 6.0 поддерживает проигрывание
встроенных в документы файлов QuickTime, Macromedia Flash, Real и Windows Media, распечатку
документов через беспроводные сети и ряд других усовершенствований.
PDF2Word 1.3 удобная и простая утилита, предназначенная для экспорта изображений и текста из
PDF-файла в документ Word в формате *.rtf. Для конвертации PDF-файла достаточно его открыть, а
результатом по окончании работы станет появление в той же папке копии экспортируемого файла, уже
в формате RTF.
MegaView 7.05 позволяет просматривать не только картинки, но и другие файлы, поддерживает в
общей сложности свыше 100 различных форматов. Наряду с просмотром файлов в MegaView реализованы
многие функции редактирования.
Программное обеспечение обработки текстовых документов
В текстовых документах очень важными элементами являются символ,
абзац, колонтитул,
стиль.
Символ — это наименьший элемент текста, называемый иногда знакоместом. Символом может
быть буква, цифра, специальный знак.
Абзац - часть текста между двумя символами перевод строки (в редакторе это соответствует
нажатию клавиши Enter). Если документ большой и предназначен для печати, то используются средства
структурирования текста: главы, параграфы. Названия их могут выноситься в колонтитулы.
Колонтитул — это надпись вверху или внизу каждой страницы документа (колонтитулом может
быть название главы или название параграфа).
Стиль — набор установленных пользователем параметров форматирования текста (тип, размер и
начертание шрифта), имеющий уникальное имя.
Под форматированием текста будем понимать изменение его внешнего вида (типа, размера и
начертания шрифта, величины полей и т.д.), пол редактированием - изменение его содержания (удаление,
вставка и копирование символов фрагментов)
Научные тексты, как правило, сопровождаются таблицами, формулами,
диаграммами.
Программы подготовки документов можно разбить на текстовые редакторы и текстовые процессоры.
Текстовые редакторы обеспечивают минимальные возможности по подготовке небольших и
простых документов. Сюда входят операции ввода, перемещения, вставки, удаления и копирования, как
отдельных символов, так и фрагментов текста. Текстовыми редакторами являются Блокнот и WordPad,
встроенные в операционную систему Windows.
Текстовые процессоры - это программы, предоставляющие более широкий круг (в сравнении с
редакторами) возможностей форматирования (шрифты, таблицы, формулы), создания документов,
содержащих данные разных типов (подготовка и вставка графических данных), создания электронных
документов. Типичным представителем этой группы является Word.
Существует еще одна группа текстовых процессоров — это настольные издательские системы.
Они используются для верстки и, как текстовые процессоры, позволяют набирать и форматировать
документ, но имеют широкий спектр читаемых форматов, т.е. возможность работать с файлами,
созданными во многих других программах: текстовых, графических, чертежных. К издательским системам
относятся Page Maker, QuarkPress, ориентированные на издание хорошо иллюстрированных брошюр и
книг, а также Тех, Corel Venture, Frame Maker, ориентированные на подготовку технической литературы,
содержащей формулы.