В начале этого столетия текстовые процессоры стали более совершенными. Наряду с более простыми (например Professional Write и др.) появились такие мощные, как MS WinWord (см. рис. 21), WordPerfect WordStar 2000 и др. Из отечественных широкое распро-странение получил текстовый процессор Лексикон.

С начала 1980-х гг. для подготовки и обработки числовой ин-формации стали использоваться табличные процессоры. В 1979 г. Д. Брикклин предложил первую программу для работы с электрон-ными таблицами VisiCalc. В 1981 г. была разработана система SuperCalc фирмы «Computer Associates», в 1982 г. -- Multiplan фир-мы «Microsoft», далее -- пакет для IBM PC Lotusl-2-3 фирмы «Lotus Development», русифицированные пакеты АБАК, ДРАКОН и др. В 1985 г. появился табличный процессор Excel фирмы «Microsoft» первоначально для персонального компьютера Macintosh, а затем для совместимых с IBM PC. Этот процессор разрабатывался паралг лельно с ОС Windows, его версии вобрали в себя все черты графиче-ского интерфейса, вплоть до версий Excel 5.0 как приложения Windows 3.1, Excel 7.0 как приложения Windows 95 и т. д. В послед-ние годы создано достаточно много систем подготовки табличных документов, т. е. электронных таблиц, табличных процессоров (например, Corel Quattro 6.0 фирмы «Corel Co», Lotus 5.0 фирмы «Lotus Development Co», Office Proftessional for Windows фирмы «Microsoft» и ДР-)- Но наиболее широко используют электронные табли-цы Excel.

Разработано большое количество стандартных реляционных систем управления базами данных -- СУБД (например, MS Access, paradox и др.), на основе которых строят реляционные базы данных в различных предметных областях.

Для многих организаций (особенно управленческих) разработа-ны так называемые офисные пакеты, в которых на основе единой ОС функционируют приложения, включающие в себя системы для работы с различными видами информации. Например, созданы па-кеты приложений к ОС Windows (MS Office, WordPerfect Office фир-мы «Corel», StarOffice фирмы «SunMicrosystems» и др.), которые включают программные средства для выполнения функций обработ-ки всех видов инфрмации. Например, MS Office включает совершен-ствующиеся год от года (в зависимости от последней версии ОС Windows) средства обработки текста (MS Word), графики (Photo Draw) и презентаций (PowerPoint), таблиц (Excel), баз данных (Access), электронной почты (Outlook), работы во Всемирной паути-не (FrontPage), создания звуковых клипов (MS Sound Recorder).

Мощным толчком в развитии новых направлений в программи-ровании послужило объединение компьютерных и телекоммуника-ционных технологий.

За рубежом в 1960-х гг. появились первые вычислительные сети, с которых началась техническая и технологическая революция, т. к. была предпринята попытка объединить технологию сбора, хране-ния, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи. В Европе в те годы были созданы международные сети EIN и Евро-нет, затем появились национальные сети. В 1972 г. в Вене была соз-дана сеть МИПСА, к которой присоединились в 1979 г. 17 стран Европы, СССР, США, Канада и Япония. В 1980-х гг. в нашей стра-не была создана система телеобработки статистической информа-ции, обслуживающая государственные и республиканские органы статистики. С 1980-х гг. развивается программирование для локаль-ных вычислительных сетей (ЛВС).

ЛВС -- это коммуникационная система, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информа-ции, предоставляемых абонентским системам для кратковременного пользования. К 1990 г. эксплуатировалось свыше 0,5 млн серверов и 5 млн рабочих станций, работающих под управлением сетевых ОС (например NetWare компании «Novell»).

Глобальные вычислительные сети -- это сети, использующие информационные ресурсы ЛВС, расположенных на большом рас-стоянии друг от друга (передача осуществляется с помощью теле-фонной сети через модемы или по выделенным каналам). Наиболее популярной является сеть Интернет, представляющая собой обще-мировую совкупность сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров.

Сети позволили эффективно использовать аппаратные средства, программные средства и такие многопользовательские системы, как электронная почта, информационные системы на основе баз дан-ных, телеконференции и др. Особой популярностью пользуется сис-тема WWW (World Wide Web) -- Всемирная паутина, т. е. всемирная распределенная база гипертекстовых документов. Пользователи, ис-пользуя для программирования язык гипертекстовой разметки HTML, создают свои сайты любой тематики и легко могут получать многообразную информацию, общаться с миллионами пользовате-лей компьютеров. В будущем планируется массовое использование так называемых информационных роботов (Knowbot) -- новых сис-тем поиска и обработки информации в сети, в основе которых име-ются уже элементы экспертных систем, позволяющих анализиро-вать искомую информацию и готовить ее для выдачи в форме пре-зентаций.

С Интернетом тесно связаны понятия «киберпространство» и «виртуальная реальность». Киберпростраиством называют совокупность всех систем компьютерных коммуникаций и потоков информации, циркулирующих в мировых сетях. Виртуальная реальность -- фантастический мир, создаваемый на экране компьютера, образы реального мира и процессов, в нем происходящих. С этими объек-тами и процессами можно работать как с реальными, проводить различные исследования, имитировать всевозможные ситуации, создавать прекрасные тренажеры для применения полученных на-выков в реальности. Поле деятельности для программистов огром-ное, поэтому общество заинтересовано в высококвалифицирован-ных специалистах этого профиля.

Что могут ЭВМ

Главная способность ЭВМ -- способность к имитации объектов, явлений, механизмов, даже таких, которые не существуют в природе. Эта способность в сочетании с быстродействием -- до миллиардов операций в секунду -- основа эффективности ЭВМ.

Жизненные задачи обычно не являются четко сформулирован-ными. Поэтому, прежде чем обратиться к ЭВМ для решения зада-чи, задачу нужно четко сформулировать. Четкая формулировка задачи всегда основана на некоторых упрощающих предположениях, которые позволяют построить модель задачи, т. е. определить, что будет служить исходными данными, а что -- результатом, и какова связь между исходными данными и результатом.

Для одной и той же задачи могут быть созданы разные модели, в зависимости от того, какие средства используются для ее создания, и какие предположения положены в ее основу.

Выбор исходных данных, описание результатов и соотношений в модели задачи зависят также от возможностей того, кто будет ее решать. Если задачу будет решать ЭВМ, «умеющая», например, только вычислять, то исходные данные и результаты должны быть представлены числами, а связи между ними -- математическими соотношениями. Иначе говоря, нужно построить матема-тическую модель задачи. Это означает -- выделить предположе-ния, на которых будет основана математическая модель; опре-делить, что считать исходными данными и результатами; за-писать математические соотношения (формулы, уравнения, не-равенства и так далее), связывающие результаты с исходными данными.

Если задача заменена ее моделью, то и ответ относится к модели и лишь опосредованно -- к исходной задаче.

Созданием математической модели завершается первый этап решения задачи с помощью компьютера. Второй этап -- составле-ние алгоритма (четкой инструкции, строго указывающей необхо-димую последовательность действий).

ЭВМ могут выполнять алгоритмы без участия человека, авто-матически. Но для этого нужно составить программу, т. е. за-писать алгоритм на одном из языков программирования.

Модель всегда основана на тех или иных упрощениях. Поэтому, проведя вычисления на ЭВМ, необходимо сопоставить результаты с экспериментальными фактами, теоретическими воззрениями и Другой информацией об изучаемом объекте. При этом может возникнуть необходимость уточнить математическую модель, полнее учитывая особенности изучаемого объекта. Уточнив модель, снова составляют алгоритм, проводят расчеты на ЭВМ и анализируют результаты, и так до тех пор, пока анализ результатов не покажет их приемлемое соответствие знаниям об изучаемом объекте. Проведение расчетов на ЭВМ и анализ результатов называется вычислительным экспериментом. Таким образом, в третий этап решения задачи с помощью компьютера помимо написания программы, входит вычислительный эксперимент.

Перевод задач на язык математики позволяет подключить для их решения мощные математические методы. Так, очень часто возникает задача изучения некоторой функции. Один из методов изучения функции с помощью ЭВМ -- разбиение ее области опре-деления на маленькие промежутки. При этом предполагают, что на каждом из отрезков функция постоянна и меняется «мгновен-но» в конце каждого промежутка. Как правило, при измельчении отрезков разбиения нужная информация о функции может быть получена с любой точностью. Достоинство этого метода -- в том, что вместо функции рассматривается конечное множество чисел.

История развитие ЭВМ

В развитии вычислительной техники можно выделить предысторию и четыре поколения электронных вычислительных машин. Впереди создание ЭВМ пятого поколения. Развитие ЭВМ, по-видимому, ярче всего отражает динамику научно-технического прогресса второй половины XX в.

Предыстория развития вычислительной техники начинается с глубокой древности. Одним из первых средств счета были китайские счеты (суан-пан), римские счеты (абак) и русские счеты, которые до сих пор пытаются конкурировать с современной вычислительной техникой.

Прошло много лет, прежде чем появилась первая счетная машина, которую в 1642 г. изобрел французский математик Влез Паскаль. Эта машина была построена на основе зубчатых колес и могла суммировать десятичные числа. Впечатление о «способностях» этой машины выска-зал сам Паскаль, который сказал, что «арифметическая машина производит действие, приближающееся к мысли больше, чем все, что делают животные».

Первую арифметическую машину, выполняющую все четыре арифметических действия, создал в 1673 г. немецкий математик Лейбниц. Эта арифметическая машина послужила прототипом арифмометров, которые начали произво-диться серийно с 1820 г. и использовались вплоть до 60-х годов XX в.

Одновременно с широким распространением арифмометров появилась идея создания универсальной программируемой счетной машины, выдвинутая в 1823 г. английским математиком Чарльзом Беббиджем. Задуманный им проект машины содержал все основные устройства вычислительных машин: память, арифметическое устройство и устройство управления, устройство ввода и устройство печати. Проект этой машины реализовывался 70 лет, но его воплощение так и не было - завершено. Однако вычислительные программы для этой машины были созданы! Их составила дочь Джона Байрона герцогиня Ада Лавлейс, которая по праву считается первой женщиной-программистом. В ее честь назван язык программирования Ада.

Из-за сложности и механического износа деталей проект Беббиджа, опережавший технические возможности своего времени, так и остался нереализованным. И только через 100 лет, в 40-х годах XX в., удалось создать программируемую счетную машину на основе электромеханических реле. Реле -- это элемент, имеющий два рабочих состояния: «включено» и «выключено». Важно отметить, что при проектировании этих электромеханических счетных машин использовался аппарат математической логики.

Именно в 40-е годы начался бурный прогресс научных и технических новшеств в промышленности и вычислительной технике. Не успели начать серийно выпускать электромеханические счетные машины, как появились первые ЭВМ, в которых логические элементы были реализованы на основе радиоламп.

Первая электронная вычислительная машина «ЭНИАК» была создана в США после второй мировой войны, в 1946 г. В группу создателей действующей ЭВМ входил один из самых выдающихся ученых XX в.-- Джон фон Нейман, который и предложил основные принципы построения и функционирования универсальных программируемых вы-числительных машин. Именно в соответствии с его идеями современные ЭВМ состоят из процессора, арифметического устройства, устройств ввода-вывода и памяти для хранения данных и программ.

Одновременно над проектами электронных вычислитель-ных машин работали в Англии, где первая универсальная ЭВМ появилась в 1949 г., и в СССР, где первая электронно-вычислительная машина, получившая название МЭСМ (малая электронно-счетная машина), была разработана в 1950 г., а первая советская большая ЭВМ -- БЭСМ появилась в 1952 г.

ЭВМ первого поколения изготовлялись на основе вакуумных электронных ламп. Эти ЭВМ размещались в нескольких больших металлических шкафах, занимавших целые залы и требовавших сложнейшей системы охлаждения. Работа на ЭВМ производилась за пультом, где можно было видеть состояние каждой ячейки памяти и любого регистра. Программы для ЭВМ первого поколения составлялись в машинных кодах -- в виде длинных после-довательностей двоичных чисел. Занимались этим исклю-чительно математики, выполнявшие на ЭВМ сложнейшие расчеты.

Страницы: 1, 2, 3, 4