Раздел 3. Организация компьютерных информационных систем

 

ГЛАВА 7. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

7.1. Основы построения инструментальных средств информационных технологий

Инструментальные средства компьютерных технологий информационного обслуживания управленческой деятельности – это средства преобразования информации по заданному свойству в заданном направлении, они включают в себя технический комплекс и программное обеспечение. Технический комплекс и программное обеспечение работают только совместно, в неразрывной связи и постоянном взаимодействия, поэтому их раздельное рассмотрение обусловлено исключительно целями обучения. Обычно одна и та же задача в сфере информационных технологий может быть решена как с помощью аппаратных, так и с использованием программных средств. Как правило, аппаратное решение оказывается более дорогим, при этом возникает выигрыш в быстродействии (производительности). В свою очередь, программное решение – относительно дешевым, но требует более высокой квалификации персонала.

Набор аппаратных средств в составе вычислительной системы называют аппаратной конфигурацией. Аналогичным образом, состав программных средств – программной конфигурацией.

Программное обеспечение реализуется на нескольких уровнях, образующих пирамидальную структуру: каждый последующий уровень опирается на программное обеспечение предыдущих уровней. Принято выделять базовый, системный, служебный и прикладной уровни программного обеспечения и, соответственно базовое, системное, служебное и прикладное программного обеспечение. Базовое программное обеспечение – отвечает за взаимодействие с вычислительной системы с аппаратными средствами, хранится в специальных микросхемах – постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ), при этом соответствующие программы и данные записываются в ПЗУ на этапе производства оборудования и не могут быть изменены в процессе эксплуатации технического средства. Если же изменение базовых программных средств во время эксплуатации системы оказывается необходимым, вместо микросхем ПЗУ используют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ). Изменение содержание ПЗУ выполняется вне вычислительной системы на специальных устройствах – программаторах, либо при сохранении ПЗУ в составе вычислительной системы с использованием так называемых «флэш-технологий».

Системное программное обеспечение – реализует взаимодействие всех других программ вычислительной системы с программами базового уровня, а в ряде случаев – и непосредственно с аппаратурой. При расширении конфигурации вычислительной системы и подключении к ней нового оборудования на системном уровне должна быть дополнительно установлена специальная программа, реализующая связь остальных программ с этим новым оборудованием.

Управление работой оборудования осуществляется с помощью драйверов устройств. Драйвер - это машинная программа, которая принимают запрос на обращение к устройствам компьютера и преобразует их в команды управления с учетом особенностей конструкции и функционирования устройства в реальном режиме времени. Существуют драйверы дисплея и клавиатуры, драйверы принтера, драйверы накопителей на жестких и гибких дисках, драйвер часов (таймер) и т.д.

Программы, реализующие взаимодействие вычислительной системы с пользователем, называются средствами обеспечения пользовательского интерфейса. Качество этих программ во многом определяет удобство работы с вычислительной системой (компьютером) и производительность труда пользователя. Совокупность программ системного уровня иногда называют ядром операционной системы компьютера. Наличие ядра операционной системы – необходимое условие для работы пользователя с вычислительной системой.

Служебное программное обеспечение призвано реализовывать автоматизацию работ по проверке, наладке и настройке вычислительной системы. Оно взаимодействует как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Зачастую служебные программы (утилиты) применяются для расширения функций системных программ. Служебные программы могут быть интегрированы с операционной системой и в этом случае они способны изменять свойства системных программ, делая их более удобными для работы пользователя. Другая часть служебных программ функционирует автономно по отношению к системным, предоставляя пользователю широкие возможности для индивидуальной настройки их интерфейса с аппаратным и программным обеспечением.

Прикладное (специальное) программное обеспечение – это совокупность программ пользователя, с помощью которых он решает свои задачи, специфичные для конкретной сферы его деятельности – математические расчеты, ведение бухгалтерии, обучение, разработка рекламной продукции и т.д. Работа прикладных программ опирается на возможности, предоставляемые всеми предыдущими уровнями программного обеспечения. Специальное программное обеспечение представлено пакетами прикладных программ (ППП).

Операционная система – это комплекс системных и служебных программных средств, организующих процесс обработки информации в вычислительной системе. Этот комплекс программ опирается на базовое программное обеспечение и является основой для функционирования программного обеспечение более высоких уровней – прикладных и большей части служебных программ. Операционная система выполняет, главным образом, посреднические функции – между пользователем и программно-аппаратными средствами (интерфейс пользователя), между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс), а также между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс). Другие важнейшие изэтих функций: тестирование работоспособности вычислительной системы и ее настройка при первоначальном включении; обеспечение синхронного взаимодействия аппаратных и программных средств вычислительной системы при ее функционировании; обеспечение эффективного взаимодействия пользователя с вычислительной системой.

Операционные системы реализуют пакетный и диалоговый режимы взаимодействия с пользователем. Пакетный режим предполагает, что выполняется заданная последовательность команд или программ, при этом возможности вмешательства пользователя в работу вычислительной системы минимальны. Диалоговый режим строится с использованием аппаратных прерываний текущей работы (прерываний процессора), а также системный прерываний (создаваемых операционной системой на основе прерываний процессора). За счет этих прерываний операционная система становится способной реагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющий устройств. По существу при диалоговом режиме операционная система находится в ожидании команды пользователя, исполняет ее и ждет новой команды.

Среди операционных систем выделяют: однопользовательские однозадачные системы (например, MS-DOS); однопользовательские многозадачные системы (OS-2, Windows); много пользовательские системы (семейства UNIX). Однозадачные операционные системы передают все ресурсы вычислительной системы только одному исполняемому приложению. Многозадачные операционные системы обеспечивают возможность одновременной или поочередной работы нескольких приложений; обмена данными между приложениями; совместного использования программных, аппаратных, сетевых и иных ресурсов вычислительной системы несколькими приложениями.

Полная многозадачность допускает параллельное выполнение двух и более приложений. Вытесняющая многозадачность предполагает приостановку при необходимости выполняемого приложения и запуск другого приложения.

Для конкретной аппаратной платформы могут существовать несколько различных операционных систем. Наиболее популярны операционные системы компании Microsoft (MS-DOS, Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP и др.).

Тестовые (диагностические) программы осуществляют проверку работоспособности различных узлов компьютера и программных средств, а затем и устранения выявленных неисправностей. Антивирусные программы используются для выявления наличия компьютерных вирусов (вирусных программ) и устранения негативных последствий их работы. Командно-файловые процессоры (оболочки) позволяют облегчить (упростить) работу пользователя и предоставить ему дополнительные возможности за счет организации взаимодействия пользователя с вычислительной системой на принципах, отличающихся от реализуемых операционной системой.

В составе прикладных программ принято выделять следующие основные виды систем: подготовки текстовых документов; обработки информации на основе табличных процессоров; управления базами данных; поддержки компьютерных сетей (сетевого использования вычислительной техники); поиска документальной информации; распределенной обработки информации; подготовки и проведения презентаций; экспертные; поддерживающие автоматизированное рабочее место и иные.

Системы подготовки текстовых документов позволяют автоматизировать изготовление управленческих документов, информационных материалов. Подобного рода системы подразделяются на: текстовые редакторы; текстовые процессоры; настольные издательские системы (НИС).

Системы обработки информации на основе табличных процессоров упрощают работу с данными, позволяя получать результаты в виде таблицы без проведения расчетов или специального программирования. Системы управления базами данных осуществляют создание, хранение, манипулирование массивами (файлами) большого объема, а также поиск и обработку содержащейся в них информации. Системы поддержки компьютерных сетей (сетевого использования вычислительной техники) реализуют для группы пользователей, располагающих соединенными между собой компьютерами, совместное использование аппаратных и программных ресурсов, а также осуществление совместного доступа к информационным ресурсам. Системы поиска документальной информации (иначе говоря, информационно-поисковые системы - ИПС) автоматизируют и оптимизируют поиск документов в больших массивах информации. Системы распределенной обработки информации ориентированы на обработку приложений несколькими территориально разобщенными компьютерами. Системы подготовки и проведения презентаций предназначены для автоматизированной разработки графических, текстовых, аудио- и видеоматериалов, а также последующей демонстрации их на деловых переговорах, совещаниях, научных конференциях. Экспертные системы реализуют технологии информационного обеспечения процессов принятия решений на базе различного рода моделей представления знаний, в частности, экономико-математического моделирования, а также принципов искусственного интеллекта.

 

7.2. Компьютерные технологии подготовки текстовых документов

Существующие в настоящее время компьютерные системы под­готовки текстовых документов (СПТД) можно классифицировать по назначению следующим образом: редакторы текстов и системы подготовки текстов. Редактор текстов (text editor), иначе говоря, экранный редакторобеспечивает ввод, изменение и сохранение любого символьного текста и предназначен для подготовки текстов на алгоритмических языках, т.е. текстов компьютерных программ. Созданный таким редактором текст программы на алгоритмическом языке в дальнейшем обрабатывается программой-компилятором, преобразующей его в машинные коды. Текст программы на алгоритмической языке не требует фор­матирования - автоматического преобразования расположения элементов текста, изменения шрифта и т.д. В этой связи, функциональные возможности экранных редакторов весьма ограничены, они позволяют: набирать текст на экране; исправлять ошибочные символы; вставлять и удалять группы символов (слова) в пределах строки, не переводя не изменившуюся часть строки, а сдвигая ее влево/впра­во целиком; удалять одну или несколько строк, размножать их или переме­щать в другое место текста; раздвигать строки существующего текста и вставлять туда новый фрагмент; вставлять группы строк из других текстов; обнаруживать все вхождения определенной группы символов (контекста); заменять один контекст другим, возможно, разной длины; сохранять в памяти компьютера набранный текст для последующих коррекций; печатать текст на разных типах принтеров стандартными програм­мами печати одним шрифтом в пределах документа.

Представителями экранных редакторов являются Norton Editor, SideKick,, Multi-Edit, а также редакторы Турбо-систем. (Турбо-системы представляют собой интегрированные инст­рументальные средства для создания, компиляции, отладки и выпол­нения программ на языках программирования, в их числе Бейсик, Паскаль, Си, Пролог, Ассемблер).

Системы подготовки текстов (СПТ) (word processor) предназначены для формирования текстов на естественных языках и печати этих текстов в виде документов. СПТ не являются дальнейшим развитием экранных редакторов: они ориентированы на работу с текстами, имеющими структуру документа, т. е. состоящими из абзацев, страниц и разделов.

Принято выделять следующие виды систем подготовки текстов на естественных языках, различающиеся по назначению, а значит качеству подготавливаемых документов и требованиям, предъявляемым к видеосистеме компьютера: текстовые процессоры и настольные издательства. Текстовый процессор - система подготовки текстов, которая позволяет в электронном виде описывать и обрабатывать (вводить, запоминать, накапливать, хранить) структуру документа, шрифты и иные его элементы, вплоть до особенностей каждого слова и символа, предназначенная для подготовки текстов и последующей их печати на бумаге в виде документа. Для отражения различного рода характеристик элементов документа текстовый процессор во внутреннем компьютерном представлении снабжает текст специальными кодами - разметкой. Текстовые процессоры выполняют следующие основные функции, которые облегчают ввод и обработку текста:

- ввод текста под контролем функции форматирования, обеспечи­вающей немедленное изменение вида страницы текста на экране;

- отображение текста на экране в виде, дающем приближенное представление о дей­ствительном расположении текста на бумаге после печати;

- предварительное описание структуры будущего документа с помощью специального языка (задают­ся величина абзацных отступов, тип и размер шрифта, расположение заголовков, междустрочные расстояния, число колонок текста, расположение и спо­соб нумерации сносок и т. д.;

- автоматическая проверка орфографии;

- ввод и редактирование таблиц и формул с отображением их на экране в том виде, в каком они будут напечатаны;

- объединение документов в процессе подготовки текста к печати;

- автоматическое составление оглавления и алфавитного справоч­ника.

Текстовые процессоры имеет средства настройки на конфигурацию оборудования компьютера, в частности, на тип гра­фического адаптера и монитора.

Составной час­тью системы подготовки текстов являются конвертеры (встроенные модули конвертации),обеспечивающие совместимость текстовых документов при переносе их из среды одного текстового процессора в другой. Программа-конвертер поддерживают обычно наиболее популярные файловые форматы: на входе получает информа­цию в одном (исходном) файловом формате, а выдает информацию в виде файла в требуемом формате для последующего редактирования и печати.

Текстовые процессоры по своим функциональным возможностям ориентированы, прежде всего, на специалистов и руководителей. В качестве примера можно привести текстовые процессоры WinWord, WordPerfect. Имеются и более простые, работающие быстрее и ориентированные на использование руководителями системы, в их числе Professional Write, Beyond Word Writer, Symantec Just Write.

Настольное издательство (desktop publishing) (настольная издательская система - НИС)– этосистема подготовки текстов, которая позволяет изготавливать их в соответствии с требованиями полигра­фии, с типографским качеством и представляют собой инструмент верстальщи­ка. Настольные издатель­ства не являются более совершенным продолжением текстовых про­цессоров, это значительно более сложный инструмент по своему замыслу. Как следствие, в тек­стовых процессорах тот же эффект достигается нередко значительно более просто и быстро.

Пакеты НИС позволяют реализовывать любые по­лиграфические эффекты, их более широкие функции в сравнении с текстовыми процессорами состоят в следующем:

- значительно более широкие возможности управления подготовкой текста на всех уровнях, - документа в целом, формата страницы, абзацев, слов, символов (сжатие и растяже­ние строк, вращение текста, изменение расстояний между строка­ми и абзацами с минимальным шагом приращения и т. д.);

- вывод на экран монитора точной копии того, что бу­дет распечатано на принтере (возможности представле­ния текста на экране зависят от его разрешающей способности).

Возможности НИС по представлению на экране страницу текста именно в том виде, в каком она будет напечатана, зависят, в значительной мере, от технических характеристик видеосистемы компьютера.

Пакеты НИС дороги, сложны в эксплуатации, обучение приемам работы с ними требует значительных затрат времени. Представителями пакетов НИС начального уровня являются Aldus Page Maker, Microsoft Publisher, Pageplus for Windows. Они используются в издании журналов и газет небольшого объема, которые могут содержать иллюстрации, диаграммы, графики. К системам НИС профессионального уровня можно отнести Ventura Publisher, QuarkXPress for Windows, FrameMakerfor Windows, PageMaker for Windows. Подобного рода НИС применяются для издания крупных, объемных документов, в частности, книг.

Условно можно выделить следующие основные этапы подготовки текстов с использованием компьютера: набор текста; редактирование текста; форматирование документа; печать документа; сохранение текста документа и ведение архива текстов. Условность такого деления обусловлена тем, что при работе с текстом происходит многократное чередование операций и различных этапов, а некоторые опера­ции затруднительно отнести к определенному этапу подготовки докумен­та.

1. Набор текста. Вводимый пользователем текст располагается в специально отведенной облас­ти экрана дисплея - рабочей области (текстовом окне). Остальная часть экрана отводится под служебную область. Под­держиваются два режима ввода - вставки или замены. Вводимый символ автоматически раздвига­ет строку при режиме вставки либо заменяет существующий символ в режиме замены.

2. Редактирование текста. Основными операциями редактирования являются следующие: добавление; удаление; перемещение; копирование, поиск, замена фрагмента текста. Редактирование осуществляется по принципу: «выдели и обработай». Под фрагментом понимается область текста, выделен­ная (маркированная) пользователем. Выделенный фрагмент в окне редактирования отмечается цветом или негативным изображением. Минимальный размер фрагмен­та - один символ, максимальный - весь текст документа.

3. Форматирование документа осуществляется на следующих уровнях: символьного (или шрифтового) оформления, форматирования абзаца документа, а также верстки страниц документа. Символьное оформление текста опирается на следующие основные понятия: шрифт, гарнитура, кегль. Шрифт – совокупность трех характе­ристик: гарнитура, размер и стилевые особенности. Гарнитура - начертание шрифта, определяемое наклоном и характером очка (шрифт прямого и курсивного начертания), шириной очка (шрифт нормаль­ного, узкого и широкого начертания), а также его насыщенностью (шрифт светлого, полужирного, жирного начертания). Кегль - размер шрифта,его высота задается в пунктах (единица измерения, принятая в полиграфии) и обозначается как pt (1 pt = 0,352 мм). Используется и другая единица измерения - питч (pitch), - количество символов, которое может быть напечатано на отрезке в один дюйм. Стилевые особенности шрифта - курсив, полужир­ный и полужирный курсив.

Каждый документ, создаваемый средствами текстового процес­сора, имеет в качестве основы оформление по умолчанию. Так, текстовый процессор Word предлагает сле­дующие параметры оформления документа: символы - нормальной насыщенности, кегль 10 пунктов; абзацы - без отступов, выровнены влево, через один интервал; величина табуляции - через 0,5 дюйма (или 1,27 см); размер печатной страницы документа - формат А4 (210 мм на 297 мм); границы текста на печатной странице - левое и правое 3,17 см, верхнее и нижнее 1,5 см.

Форматирование абзацев документа осуществляется по следующим основным параметрам абзацного форматирования:

- выравнивание строк (расположение текста абзаца между заданными левой и правой границами текста). Способы выравнивания – влево, вправо, по центру, по ширине (выключка);

- отступ абзаца – расстояние текста от поля (абзацы с «красной» строкой или с "выступом", отступ для последующих строк абзаца слева и справа);

- межстрочные интервалы (интерлиньяж) – расстояние между строками в абзаце;

- обрамление (линии обрамления могут находиться с любой из сторон абзаца) и цвет фона (заливки заднего плана) текста;

- расположение текста абзаца на смежных страницах документа.

Верстка страниц документа оперирует со следующими структурными элементами: колонтитулы, сноски, закладки, перекрестные ссылки. Колонтитул (Running head) - одинаковый для группы страниц текст или графическое изображение, расположенные вне основ­ного текста документа на полях печатной страницы. Верх­ний колонтитул (Header) располагается над текстом документа, а нижний (Footer) размещается под основным текстом. Сноска - подстрочные примечания, дополнения к ос­новному тексту. Закладка (метка) - определенное место в тексте документа, которому пользователь присваивает имя, используется для быстрого перехода к месту документа, обозначенному закладкой, а также создания перекрестных ссылок в документе. Перекрестная ссылка - это текст, предлагающий читателю доку­мента обратиться к другому фрагменту текста или рисунку, содержа­щемуся в тексте.

Основные параметры оформления страниц документа: поля страниц; размер печатного листа и ориентация текста на бумаге; расположение колонтитулов; количество колонок текста (газетный стиль).

3. Печать документа - получение «твердой» копию разра­батываемого документа. Различа­ют подготовкупроекта документа к печати и собственно печать. К основным подготовительным операциям относятся разбиение документа на страницы, нумера­ция страниц, оформление колонтитулов, предварительный просмотр документа на экране дисплея в специальном режиме для проверки, как будет выглядеть доку­мент при печати на бумаге, не делая распечатки. Подготовленный текст может быть сохранен на внешнем носителе (винчестере или гибком диске), тогда собственно печать осуществляется на прин­тере, подключенном к другому компьютеру, либо в другое удобное для пользователя время. Собственно печатьв значительной степени зависит от типа и воз­можностей печатающего устройства, а также сервисных возможно­стей операционной системы по обслуживанию процесса печати. Может потребоваться установка режимов печати принтера на его пане­ли управления. Допускаются различные варианты печати текста документа - нескольких копий, в обратном порядке, печать выделенного фрагмента текста или указанного диапазона страниц и т.д.

4. Сохранение текста документа. Информация, касающейся оформления различных типов документов, может быть сохранена в памяти компьютера. Потребность в этом обусловлена следующими обстоятельствами: оформление документа имеет большое значение для восприятия его содержания адресатом; документы организации требуют единого оформления в соответствии с фирменным стилем; оформление сложных документов требует значительных трудозатрат со стороны его автора.

Результаты работы по оформлению любых типов документов организации могут иметь самостоятельное значение и быть сохранены в памяти компьютера не только вместе с самим документом, но также в виде шаблона. Шаблон документа представляет собой его структуру, отражает все особенности его текста и графики, включает в себя набор способов форматиро­вания всех его частей. Будучи однажды подготовленным и сохранен­ным в памяти компьютера, шаблон позволяет изготавливать аналогичные по форме документы без затрат на форматирование. При необходимости может быть изготовлена коллекция шаблонов документов организации, максимально учитывающая требования фирменного стиля.

В комплект поставки некоторых текстовых процессоров входят библиотеки готовых шаблонов различных типов документов. Вместе с тем, готовые шаблоны многих СПТД иногда не соответствуют требованиям государственного стандар­та. В таком случае собственные шаблоны пользователь может изготавливать самостоятельно.

Современные текстовые процессоры поддерживает концепцию составного документа- контейнера, включающего в себя объекты различных форматов -рисунки, таблицы, графические изобра­жения, звуковую и видеоинформацию. Пользователь имеет возможность вставить в текст документа объекты, подготовленные в других программных средах. Все это обеспечивает технология связи и внедрения объектов (Object Linking and Embedding – OLE).

Основные тенденции развития средств подготовки текстовых документов: высокая сте­пень совместимости со своими ранними версиями; использование макроязыков для автома­тизации часто выполняемых задач; документо-ориентированная работа (пользова­тель при работе с документом сосредоточен на документе, а операционная система отвечает за поддержание взаимодействия между данными и приложениями); средства учета комментариев к документу без его изменения; встроенные системы электронной почты и управления рассылкой; определение автором документа круга лиц, имеющих доступ к документу на разных стадиях его создания и права каждого из них по внесению изменений; отслеживание версий документа и всплы­вающие окна с именем автора и датой внесения изменений; точная передача цветовых оттенков с дисплея на принтер; речевой ввод информации; настройка интерфейса пользователя под индивидуальный стиль его работы над документами; общий пользовательский интерфейс и еди­нообразные подходы к решению задач редактирования, форматирования, печати, работы с электронной почтой, поиска подсказки справочной системы; интеграция с глобальной вычислительной сетью Internet.