Лекции по «Информационным технологиям в металлургии»

Архиваторы  и деархиваторы.

    Это специальные программы, основная задача которых сжатие файлов для их хранения или пересылки в более компактном виде. В некоторых случаях удается уменьшить объем файла в несколько раз. Не любая информация может быть сжата. 

    Прикладное  программное обеспечение.

    ПК  предполагает, что он должен использоваться в качестве инструмента для решения задач из предметной области пользователей. Предполагается, что пользователь не является программистом и имеет начальные знания в области компьютерной техники. Такая концепция выдвигает в число основных пользовательских средств пакета прикладных программ (ППП). ППП разработаны профессиональными программистами и ориентированы на решение пользовательских задач. ППП делятся на:

1. общего назначения
2. проблемно-ориентированные пакеты
3. расширяющие функции ОС
4. интегрированные

 

1. Пакеты  общего назначения созданы для автоматизации обработки информации, возник у пользователей различных предметных областей. Среди таких задач следующие:
• Обработка текста
• Несложные расчеты
• Деловая графика
2. Проблемно-ориентированные пакеты предназначены для решения задач в узкой предметной области. К ним относятся:

• Статистические пакеты
• Математические пакеты
• Экспертные системы
• Издательские системы
• Пакеты для обработки изображений
• Бухгалтерские пакеты
• Пакеты по учету продаж

3. расширяющие функции ОС предназначены для управления экспериментальными установками, для управления специальным оборудованием, для работы с некоторыми видами периферии.
4. интегрированные пакеты разработаны так, чтобы обеспечить наиболее удобную среду, позволяющие решать самые различные задачи.

    Microsoft Office

    Open Office, Star Office – Linux

    Объединяются :

1. текстовый редактор Word
2. электронные таблицы Excel
3. СУБД – Access
4. электронные презентации Power Point

    В интегрированном пакете изначально компоненты созданы так, чтобы обеспечить наиболее эффективное и простое взаимодействие между чатом. Любой компонент пакета может легко взаимодействовать с другими компонентами, обмениваясь информацией.

    Расчеты и деловая графика, которая выполнена в среде электронных таблиц, могут быть использованы текстовым редактором, а данные для расчетов могут храниться в базах данных, поиск может осуществляться средствами СУБД.

    Средством обмена, как правило, является ״буфер обмена״ (Clip board).

    Концепция пакетов прикладных программ освобождает  пользователя от необходимости создавать  собственные программы для решения пользовательских задач. Таким образом, ППП – мощные инструменты, способные многократно увеличить производительность труда пользователей. От пользователя требуется понимание принципов работы таких инструментов и практические навыки, позволяющие овладеть ими уверенно. По второй причине программы, входящие в состав интегрированных пакетов, должны обладать интуитивно понятным и унифицированным интерфейсом. 

    Компоненты  ППП общего назначения.

    Текстовые редакторы.

    Независимо  от предметной области, практически все пользователи работают с текстами. Текстовые редакторы предназначены для работы с данными, преимущественно являющимися текстом.

    Основные  функции:

• Создание текста. Предполагает ручной набор с клавиатуры, либо импортирование с других программ. Текст может импортироваться при вводе со сканера.
• Любой текстовый редактор имеет функцию редактирования. Для этого программа текстового редактора может осуществлять поиск фрагментов, замену частей текста, вставку.
• Форматирование текста. Разбиение текста на страницы, автоматические переносы в конце строки, установка границ абзацев, предварительный просмотр. Программы текстовых редакторов позволяют компоновать текст с другими объектами, созданными с помощью других прикладных программ (таблицы, рисунки и другие изображения), в результате компоновки с этими объектами получается комплексный сложный документ. Связывание частей сложного документа в единый комплексный документ возможен в том случае, если редактор является компонентом интегрированного пакета. Таким пакетом является MS Office, MS Word. Современные текстовые редакторы построены по концепции wisywig (что видишь то и получишь), изображение, выводимое на экран, при печати  будет воспроизводиться также как на экране.

    Текстовые редакторы содержат очень развитые средства для оформления текста. В текстовых редакторах содержаться средства синтаксического и орфографического контроля. 

    Электронные таблицы.

    Идея  электронных таблиц с 1979 года MS Excel. 

    Основные  функции:

• Электронные таблицы преимущественно работают с числами, основной процесс – вычислительный. С помощью электронных таблиц можно проводить несложные расчеты. Эти функции означают, что имеется большое количество встроенных функций, которые объединяются в группы (около 250 функций):
1. математические
2. для работы с датами
3. для работы с базами данных и т.д.

    Важной  особенностью электронных таблиц является наличие логических функций. С их помощью электронные таблицы превращаются практически в язык программирования, позволяющий выполнить любой вычислительный алгоритм: циклические вычисления, ветвление алгоритма по условию. Электронные таблицы запоминают весь алгоритм вычислений. Во многих разновидностях существуют специальные языки, позволяющие записать такой алгоритм. Такая запись называется макрос. Электронные таблицы, как и текстовые редакторы, являются компонентами интегрированного пакета и позволяют использовать объекты, созданные другими программами.

• В электронных таблицах имеются развитые средства деловой графики для отображения числовых данных в графическом виде (мастер диаграмм).

Электронная таблица является подходящим инструментом для моделирования. 

    Данные

    ↓

    Алгоритм

    ↓

    Результат

    В электронных таблицах могут содержаться надстройки, содержащие дополнительные функции. К ним относится пакет анализа – инструмент статистической обработки данных, поиск решения – средство для решения оптимизационных задач.

    В электронных таблицах отсутствует  ряд функций, позволяющих решать серьезные задачи: матричные расчеты, интегрирование.

     

    Графический редактор.

    Для работы с изображениями существует графический редактор.

    Изображение, как вид данных, имеет свои особенности. Изображения можно разделить  на два типа:

• Штриховые
• Полутоновые 

    В штриховых изображениях существует только два уровня яркости, соответствующие черному и белому участку изображения (чертежи).

    В полутоновых изображениях имеются переходы яркости от полностью чёрных к белым (фотография). Изображения могут быть чёрно-белыми и цветными. В чёрно-белых есть определённые переходы яркости градации, а в цветных – разные цвета и переходы.

    Изображения могут формироваться разными  способами:

• растровые;
• векторные.

    В растровых изображениях вся площадь рисунка разбивается на множество точек, каждая точка называется пиксель и характеризуется цветом и яркостью.

    Векторные изображения формируются иначе. Векторные изображения – совокупность отдельных отрезков-векторов. Вектора могут быть достаточно маленькими, и, таким образом, изображение представляется единым целым.

    Существуют  графические редакторы различных  типов: растровые и векторные; для  обработки штриховых изображений  существуют специальные графические  редакторы, для полутоновых –  свои специальные редакторы (Photo Editor).

    Основные  функции:

• создание изображений – ручное изображение, импорт изображений.
• Редактирование изображений: масштабирование, поворот изображений на фиксированный и произвольный угол, вырезать, вставить изображения.

    Графические редакторы очень часто содержат библиотеки готовых изображений, управление свойствами изображения: яркостью, цветом, балансом.

    Графических редакторов очень много и они встречаются, как компоненты интегрированных пакетов и предназначены для узких предметных областей. 

    Системы управления базами данных.

    MS Access. СУБД позволяет формировать логическую структуру БД на этапе ее создания, осуществлять наполнение базы, поиск информации в БД и выдачу информации по запросу пользователя. 

    Средства  для создания электронных  презентаций.

    MS Power Point. С помощью средств создания электронных презентаций любые данные могут быть представлены в удобном для восприятия виде. Текст, числа могут быть выведены в виде таблиц, графиков, текста. Средство анимации изображения можно добавить. 

    Проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ.

    Предназначены для решения задач, относящихся к узким предметным областям. Так как много задач в различных областях, существует множество проблемно-ориентированных пакетов.

    Пакеты  для математических и статистических расчетов.

    MathCAD, Statistica, Math lab, Stat graphics.

    Математические  пакеты созданы для решения математических задач. В отличии от электронных таблиц в математических пакетах существует много дополнительных возможностей.

    Основные  задачи, решаемые математическими пакетами:

• Решение уравнений и систем уравнений различных видов
• Численное дифференцирование и интегрирование
• Решение дифференциальных уравнений различных видов
• Матричные методы
• Решение задач линейного программирования
• Решение оптимизационных задач

    Важная особенность математических пакетов в том, что они разрабатываются с использованием специфического интерфейса для математиков. Запись математической задачи средствами такого интерфейса не отличается от традиционной математической записи.

    В математических пакетах имеются средства для решения математических задач методами символьной математики.

    В пакетах существуют расширенные средства построения графиков зависимости. Существует возможность построения графиков в полярных координатах.

    Статистические  пакеты предоставляют большие возможности для статистической обработки информации.

    Первичная статистика, оценка законов распределения случайных величин.

    Статистические  пакеты позволяют вести регрессионный  и корреляционный анализ.