Історія програмного забезпечення та ІКТ - Гіпермаркет знань

Гіпермаркет знань >> Інформатика >> Інформатика 9 клас >> Інформатика: Історія програмного забезпечення та ІКТ

§ 47. Історія програмного забезпечення та ІКТ

Основні теми параграфа:

♦ структура програмного забезпечення ;
♦ історія систем програмування;
♦ історія системного ПО;
♦ історія прикладного ПО;
♦ ІКТ і їх застосування.

Ви вже добре знаєте, що можливості сучасних інформаційних технологій визначаються не тільки технічними характеристиками комп'ютерів, але і складом їх програмного забезпечення (ПО).

Структура програмного забезпечення

Структура ПО сучасних персональних комп'ютерів схематично зображено на рис. 7.1.

Саме завдяки такій різноманітності програмних засобів персональний комп'ютер виявляється корисним і школяреві, і вченому, і домогосподарці. Подання про ІКТ - інформаційно-комунікаційних технологіях - пов'язано з широким розповсюдженням всього цього безлічі програмних продуктів.

Ви познайомитесь з історією виникнення та розвитку програмного забезпечення ЕОМ. Поява кожного нового типу програм пов'язано з появою нових областей застосування комп'ютерів, з розширенням кола користувачів.

Історія систем програмування

перші ЕОМ були доступні виключно програмістам. Тому історично першим типом ПО стали системи програмування.

На машинах першого покоління мов програмування (В сучасному розумінні) не існувало. Програмісти працювали на мові машинних кодів, що було вельми складно. ЕОМ першого і другого поколінь були пристосовані, перш за все, для виконання математичних розрахунків. А в таких розрахунках часто доводиться обчислювати математичні функції: квадратні коріння, синуси, логарифми та ін. Для обчислення цих функцій програмісти створювали стандартні програми, до яких виробляли звернення зі своїх розрахункових програм. Стандартні програми зберігалися всі разом на зовнішньому носії (тоді це переважно були магнітні стрічки). Таке сховище називалося бібліотекою стандартних програм. Бібліотеки стандартних програм (БСП) - перший вид програмного забезпечення ЕОМ.

Потім в БСП стали включати стандартні програми вирішення типових математичних задач: обчислення коренів рівнянь, рішення систем лінійних рівнянь та ін. Оскільки всі ці програми носили математичний характер, то в той період частіше вживався термін «математичне забезпечення ЕОМ». Бібліотеки стандартних програм використовуються і в сучасних системах програмування (див. Рис. 7.1).

В епоху другого покоління ЕОМ поширюються мови програмування високого рівня (ЯПВУ). Про це вже говорилося в попередньому параграфі. ЯПВУ зробили програмування доступним не тільки для професійних програмістів. Програмувати стали багато науковців, інженери, студенти різних спеціальностей і навіть школярі, які проходять спеціальну підготовку з програмування.

У програмне забезпечення ЕОМ включаються транслятори з ЯПВУ. Детальніше про мови програмування і трансляторах читайте в розділі 6.3 другій частині підручника. Поняття системи програмування в сучасному вигляді виникла в період третього покоління ЕОМ, коли програмісти для розробки програм стали користуватися термінальним вводом (клавіатурою і дисплеєм). До складу систем програмування були включені текстові редактори для введення і редагування програми і отладчики, що дозволяють програмісту виправляти помилки в програмі в інтерактивному режимі.

Історія системного ПО

Операційні системи (ОС). Перші версії ОС з'явилися ще на ЕОМ другого покоління, але масове поширення операційні системи отримують, починаючи з машин третього покоління.

Основна проблема, яку вирішували розробники ОС - підвищення ефективності роботи комп'ютера. На перших ЕОМ процесор - основна обчислювальний пристрій - нерідко більше простоював, ніж працював під час виконання програми. Таке відбувалося, якщо виконувана програма часто зверталася до зовнішніх пристроїв: введення, виведення, зовнішньої пам'яті. Справа в тому, що ці пристрої працюють в тисячі разів повільніше процесора.

Операційна система дозволяє реалізувати багатопрограмний режим роботи комп'ютера, при якому в стані виконання знаходяться одночасно кілька програм. Коли одна програма звертається до зовнішнього пристрою, процесор перериває роботу з нею (зовнішній пристрій продовжує роботу без участі процесора) і переходить до обробки іншої програми . Потім процесор може перервати роботу з другою програмою і продовжити виконання першої. Таким чином, кілька програм «вибудовується в чергу» до процесора, а ОС управляє обслуговуванням цієї черги. Точно так же ОС управляє обслуговуванням черги до зовнішніх пристроїв, наприклад до принтера. Керують ОС і чергою до засобів ПО: трансляторам, бібліотекам, прокладних програмами тощо. Управління ресурсами ЕОМ - це перша функція операційних систем.

З появою систем колективного користування ЕОМ операційні системи стали підтримувати багато користувачів режим роботи. У таких системах з однієї ЕОМ одночасно працюють безліч людей через термінальні пристрої: клавіатуру і дисплей. ОС забезпечує режим діалогу з користувачами - інтерактивний режим спілкування. При цьому у кожного користувача (програміста) створюється враження, що він працює з комп'ютером один на один.

Ще однією важливою функцією ОС стала організація роботи з файлами. На ЕОМ третього покоління з'явилися магнітні диски, на яких інформація зберігається в файлової формі. Файлова система - це компонента ОС, яка працює з файлами.

Операційні системи сучасних ПК також виконують всі ці функції. Відмінною особливістю їх від перших ОС є дружній графічний інтерфейс. А останнім часом - підтримка мережевого режиму роботи як в локальних, так і в глобальних мережах.

Сервісні програми. Цей тип ПО виникає і розвивається в епоху персональних комп'ютерів. Сюди входять різноманітні утиліти, антивірусні програми, програми-архіватори.

Утиліта - це невелика програма, яка виконує дії, спрямовані на поліпшення роботи комп'ютера. Наприклад, програма відновлення помилково видалених файлів, програма обслуговування жорсткого диска: лікування, дефрагментації і т. Д.

Комп'ютерним вірусом є програма, здатна впроваджуватися в інші програми. Програми-віруси виконують небажані, і навіть небезпечні дії для роботи комп'ютера: руйнують файлові структури, «засмічують» диски, і навіть виводять з ладу пристрої комп'ютера. Для захисту від вірусів використовуються спеціалізовані антивірусні програми (антивірус Касперського АVР, Norton Antivirus і т.д.).

Потреба в програмах-архіваторах спочатку виникала в 80-90-х роках XX століття в зв'язку з невеликими інформаційними обсягами пристроїв зовнішньої пам'яті - магнітних дисків. Програма-архіватор (WinRaR, ZipMagic і ін.) Дозволяє скоротити обсяг файлу в кілька разів без втрати міститься в ньому інформації. Останнім часом велике значення набуло використання файлів, що архівуються в мережевих технологіях: електронною поштою, файлових архівах - FТР-службі Інтернету.

Історія прикладного ПО

Саме завдяки цьому типу ПО персональні комп'ютери отримали широке поширення в більшості областей діяльності людини: медицині, економіці, освіті, діловодстві, торгівлі і навіть в побуті.

Самим масовим попитом серед прикладних програм користуються, звичайно, текстові редактори і текстові процесори (наприклад, МS Word). Пішли в минуле друкарські машинки. Персональний комп'ютер, оснащений текстовим редактором, і принтер стали основними інструментами для створення будь-яких текстових документів.

У 1979 році був створений перший табличний процесор - електронна таблиця VisiCalc, що стала найпопулярнішою програмою в середовищі підприємців, менеджерів і бухгалтерів. Ідея електронної таблиці належала Дену Брінкліну - студенту Гарвардської школи бізнесу. Починаючи з 80-х років табличні процесори входять в число лідируючих категорій програмного забезпечення.

В кінці 70-х - початку 80-х років XX століття з'явилися перші комерційні системи управління базами даних ( СУБД ) - програмне забезпечення, яке дозволяє користувачам створювати і обслуговувати комп'ютерну базу даних, а також керувати доступом до неї. Залежно від області застосування розрізняють:

• настільні СУБД (Ассеss, FохРrо, Раradox і т. Д.), Призначені для роботи з невеликими базами даних, що зберігаються на локальних дисках ПК або в невеликих локальних мережах;
• СУБД серверного типу (Oracle, SQL Server, Informix і т. Д.), Орієнтовані на роботу з великими базами даних, розташованими на комп'ютерах-серверах.

В даний час все частіше доводиться обробляти інформацію (відео, звук, анімацію), яку неможливо зберігати в традиційних базах даних. Jasmine є першою в світі СУБД, орієнтованої на розробку баз даних, що зберігають мультимедійну інформацію.

Електронний офіс - останнім часом часто використовується поняття. Зазвичай під цим розуміють такий метод ведення діловодства, при якому всю циркулює інформацію обробляють електронним способом за допомогою певних технічних засобів і програмного забезпечення. Таким програмним забезпеченням є інтегровані пакети, що включають набір додатків, кожне з яких орієнтовано на виконання певних функцій, створення документів певного типу (текстових документів, електронних таблиць і т. Д.). В процесі роботи може відбуватися обмін інформацією між документами, створюватися складові документи, що включають в себе об'єкти різних типів (текст, малюнки, електронні таблиці).

Широко використовуваним сьогодні інтегрованим пакетом є офісна система Microsoft Office, базовими компонентами якої прийнято вважати текстовий редактор МS Word і табличний процесор МS Ехсеl. До складу пакету також включені СУБД МS Ассеss, система підготовки презентацій МS PowerPoint, програма обміну поштовими повідомленнями Оutlook Ехрrеss і Web-браузер Internet Ехрlоrеr.

У 90-і роки XX століття з'являється термін мультимедіа, що відноситься до таких видів інформації, як відео і звук. Для зберігання мультимедіа файлів потрібні великі обсяги зовнішньої пам'яті ПК, для обробки - великі процесорні потужності. Створення об'ємного реалістичного зображення забезпечується сучасними відеокартами, обробка звуку - звуковою картою. З'являються програми редагування і монтажу звуку і відео, призначені для професіоналів в області музики і відео. Поряд з цим створюються програми-програвачі мультимедіа файлів (Windows Media Player, Real Media Player ін.), Орієнтовані на широке коло користувачів.

У 1991 році співробітник Женевської лабораторії практичної фізики Тім Бернерс-Лі розробляє систему гіпертекстових сторінок Internet, що отримала назву World Wide Web (WWW) - Всесвітня павутина. Створення власної Web-сторінки і опублікування її в мережі під силу багатьом користувачам, завдяки спеціальним програмам-конструкторам Web-сторінок. Найбільш популярним сьогодні є Microsoft FrontPage, що входить до складу пакету Microsoft Office, і Macromedia DreamWeaver. Цими програмами користуються не тільки любителі, а й професіонали Web-дизайну.

Прикладне ПО спеціального призначення. Даний тип програмного забезпечення служить інформатизації різних професійних областей діяльності людей. Важко дати вичерпний огляд для цієї області. Зараз практично в будь-якій професії, пов'язаної з обробкою інформації, існує своє спеціалізоване ПО, свої кошти інформаційних технологій.

Інформаційна технологія - сукупність масових способів і прийомів накопичення, передачі та обробки інформації з використанням сучасних технічних і програмних засобів.

ІКТ і їх застосування

Останнім часом в вжиток увійшов термін «інформаційно-комунікаційні технології» - ІКТ. Розглянемо лише деякі приклади професійного використання ІКТ.

Технології підготовки документів. Будь-яка ділова сфера пов'язана з підготовкою різної документації: звітної, наукової, довідкової, супровідній, фінансової і т. Д. Сьогодні підготовка документа будь-якої складності немислима без застосування комп'ютера.

Для підготовки текстових документів використовуються текстові процесори, які пройшли шлях розвитку від найпростіших редакторів, які дають можливість навіть форматувати текст до текстових процесорів, що дозволяють створювати документи, що включають в себе не тільки текст, а й таблиці, малюнки. Інформаційні технології, пов'язані зі створенням текстових документів, широко використовуються в поліграфічній промисловості. Там набули поширення видавничі системи (наприклад, Раgе Маkеr), що дозволяють створювати макети друкованих видань (газет, журналів, книг).

Велику роль в автоматизації підготовки фінансових документів зіграли електронні таблиці. Перша електронна таблиця під назвою VisiCalc (Visible Calculator - «видимий калькулятор»), створена Деніелом Бріклін, з'явилася в 1979 році. Фактично в 80-х роках минулого століття електронні таблиці були лідируючої категорією програмного забезпечення. І зараз вони широко застосовуються.

В даний час у фінансовій сфері все більше використовуються бухгалтерські системи (1С-бухгалтерія та ін.). Їх широке застосування пояснюється тим, що за допомогою такої системи можна не тільки провести фінансові розрахунки, а й отримати паперові та електронні копії таких документів, як фінансовий звіт, розрахунок заробітної плати та ін. Електронні копії можуть бути відправлені за допомогою мережевих технологій в перевіряє організацію , наприклад в податкову інспекцію.

Для підготовки наукових документів, що містять математичні розрахунки, використовуються математичні пакети програм (МаthCAD, Марlе та ін.). Сучасні математичні пакети дозволяють створювати документи, що поєднують текст з математичними розрахунками і кресленнями. За допомогою такого документа можна отримати результати розрахунків для різних вихідних даних, змінюючи їх безпосередньо в тексті документа. Більшість математичних систем, що використовуються сьогодні, було створено ще в середині 80-х років минулого століття, т. Е. Разом з появою персональних комп'ютерів. Нові версії цих систем включають в себе нові можливості, наприклад використання мережевих технологій: організацію доступу до ресурсів мережі Інтернет під час роботи в середовищі математичного пакета.

ІКТ в управлінні підприємством. Ефективність роботи компанії (виробничої, торговельної, фінансової та ін.) Залежить від того, як організовані зберігання, збір, обмін, обробка та захист інформації. Для вирішення цих проблем уже понад двадцять років тому стали впроваджуватися автоматизовані системи управління (АСУ).

В даний час в цій області відбулися великі зміни. Класична АСУ включає в себе систему збору інформації, базу даних, систему обробки та аналізу інформації, систему формування вихідної інформації. Блок обробки і аналізу інформації є центральним. Його робота заснована на економіко-математичної моделі підприємства. Він вирішує завдання прогнозування діяльності компанії на основі фінансово-бухгалтерських розрахунків, реагування на непередбачені ситуації, т. Е. Надає допомогу в прийнятті управлінських рішень.

Як правило, АСУ працюють на базі локальної мережі підприємства, що забезпечує оперативність і гнучкість у прийнятті рішень. З розвитком глобальних мереж з'явилася комунікаційна технологія Intranet, яку називають корпоративної павутиною. Intranet забезпечує інформаційну взаємодію між окремими працівниками та підрозділами компанії, а також її віддаленими зовнішніми партнерами. Intranet допомагає підтримувати оперативний зв'язок центрального офісу з комерційними представництвами компанії, які зазвичай розташовуються далеко один від одного.

ІКТ в проектної діяльності. Інформатизація привела на світ ще одну важливу технологію - системи автоматизованого проектування (САПР).

Проектування включає в себе створення ескізів, креслень, виробництво економічних і технічних розрахунків, роботу з документацією.

Існують САПРи двох видів: креслярські і спеціалізовані. Креслярські САПРи універсальні і дозволяють виконати складні креслення в будь-якій сфері технічного проектування (АutoСаd). Спеціалізована САПР, наприклад на проектування житлових будинків, містить в базі даних всі необхідні відомості про будівельні матеріали, про стандартні будівельних конструкціях, фундаментах. Інженер-проектувальник створює креслення, виробляє техніко-економічні розрахунки з використанням таких систем. При цьому підвищується продуктивність праці конструктора, якість креслень і розрахункових робіт.

Геоінформаційні системи. Геоінформаційні системи (ГІС) зберігають дані, прив'язані до географічної карти місцевості (району, міста, країни). Наприклад, муніципальна ГІС містить в своїх базах даних інформацію, необхідну для всіх служб, що підтримують життєдіяльність міста: міської влади, енергетиків, зв'язківців, медичних служб, міліції, пожежної служби та ін. Вся ця різнорідна інформація прив'язана до карти міста. Використання ГІС допомагає відповідним службам оперативно реагувати на надзвичайні ситуації: стихійні лиха, екологічні катастрофи, технологічні аварії та ін.

ІКТ в освіті. У наш час від рівня освіченості людей істотно залежить рівень розвитку країни, якість життя її населення. Вимоги до якості освіти постійно зростають. Старі, традиційні методи навчання вже не встигають за цими вимогами. Виникає очевидне протиріччя. Використання ІКТ в освіті може допомогти у вирішенні цього протиріччя.

Технології навчання мало змінилися за останні 100 років. Поки, в основному, діє метод колективного навчання. Не завжди такий спосіб навчання дає високі результати. Причина полягає в різному рівні здібностей різних учнів. Вчителі добре розуміють, що необхідний індивідуальний підхід в роботі з учнями. Вирішенню цієї проблеми може допомогти використання в процесі навчання спеціальних програм (навчальних, контролюючих, тренажерних і т. Д.), Що входять до складу електронного підручника.

Навчання - це процес отримання знань. Традиційний джерело знань - підручник обмежений в своїх інформаційних можливостях. Навчаються на будь-якому рівні освіти завжди були потрібні додаткові джерела інформації: бібліотеки, музеї, архіви та ін. В цьому відношенні жителі великих міст перебувають у більш сприятливих умовах, ніж сільські жителі. Тут можна говорити про існування інформаційної нерівності. Вирішити цю проблему допоможе широке використання в навчанні інформаційних ресурсів Інтернету. Зокрема, спеціалізованих порталів навчальної інформації.

Ще одна проблема системи освіти пов'язана з нерівними можливостями отримання якісної освіти через географічну віддаленість від освітніх центрів. Наприклад, для жителя Якутії проблематично отримати диплом престижного московського вузу. У вирішенні цієї проблеми на допомогу приходить нова форма навчання - дистанційна освіта, реалізація якого стала можлива завдяки розвитку комп'ютерних мереж.

Дистанційна освіта приходить на зміну старій формі заочного освіти, при якій весь інформаційний обмін відбувався в письмовому вигляді через поштовий зв'язок. Мережеве дистанційна освіта дозволяє вести навчання в режимі реального часу. Навчають можуть не тільки читати навчальний матеріал, а й бачити і чути лекції видатних учених, здавати іспити в прямому контакті з екзаменатором.

Коротко про головне

Програмне забезпечення комп'ютера включає в себе системне ПО, прикладне ПО і системи програмування.

Історично першим видом ПО стали системи програмування.

Ядро системного ПО - операційні системи, зародилися в період другого покоління ЕОМ, але поширення набули, починаючи з третього покоління.

Сервісні програми (утиліти, архіватори, антивірусні програми) набули поширення на персональних комп'ютерах.

Прикладне програмне забезпечення загального призначення розвивалося від впровадження окремих програм (текстових редакторів, електронних таблиць, СУБД та ін.) До інтегрованих систем - офісних пакетів.

Інформаційна технологія - сукупність масових способів і прийомів накопичення, передачі та обробки інформації з використанням сучасних технічних і програмних засобів.

Інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ) в даний час використовуються в більшості професійних областей, пов'язаних з обробкою інформації, в тому числі всі ширше застосовуються в освіті.

Запитання і завдання

1. Яка структура програмного забезпечення сучасного комп'ютера?
2. Чому першими користувачами ЕОМ стали програмісти?
3. Коли почалося поширення операційних систем? З чим це пов'язано?
4. Які види програм, крім ОС, відносяться до системного ПО?
5. Як класифікується прикладне ПО?
6. Перерахуйте основні види прикладних програм загального призначення і назвіть інформаційні завдання, які вирішуються за їх допомогою.
7. Наведіть приклади професійного використання прикладних програм.
8. Назвіть форми використання ІКТ, з якими вам доводилося мати справу в школі. Який ефект від їх використання ви можете відзначити?

І. Семакін, Л. заставного, С. Русаков, Л. Шестакова, Інформатика, 9 клас
Відіслано читачами з інтернет-сайтів

найбільша бібліотека рефератів, планування уроків інформатики, матеріали для підготовки до уроків інформатики , Відповіді на тести, вивчай інформатику 9 клас безкоштовно

опорний каркас презентація уроку акселеративного методи інтерактивні технології Практика завдання і вправи самоперевірка практикуми, тренінги, кейси, квести домашні завдання дискусійні питання риторичні питання від учнів Ілюстрації аудіо-, відео- та мультимедіа фотографії, картинки графіки, таблиці, схеми гумор, анекдоти, приколи, комікси притчі, приказки, кросворди, цитати Доповнення реферати статті фішки для допитливих шпаргалки підручники основні і додаткові словник термінів інші Удосконалення підручників та уроків виправлення помилок в підручнику оновлення фрагмента в підручнику елементи новаторства на уроці заміна застарілих знань новими Тільки для вчителів ідеальні уроки календарний план на рік методичні рекомендації програми обговорення Інтегровані уроки

Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, Напишіть нам .

Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - освітній форум .