Флеш-пам'ять може бути прочитана скільки завгодно раз, але писати в таку пам'ять можна лише обмежене число раз (звичайно близько 10 тисяч). Причина в тому, що для запису в пам'ять необхідно спочатку стерти ділянку пам'яті, а ділянка може витримати лише обмежене число стирань.

Перевагою флеш-пам'яті над оперативною є її енергонезалежність. Перевагою флеш-пам'яті над жорсткими дисками, CD- і DVD-дисками є відсутність частин, що рухаються. Тому флэш-пам'ять більш компактна, дешева (з урахуванням вартості пристроїв читання-запису) і забезпечує більш швидкий доступ.

Недоліком, в порівнянні з жорсткими дисками, є відносно малий об'єм.

Завдяки своїй компактності, дешевизні і відсутності потреби в енергії, флеш-пам'ять широко використовується в портативних пристроях, що працюють на батареях і акумуляторах - цифрових фотокамерах і відеокамерах, цифрових диктофонах, MP3-плеерах, і з успіхом витісняє дискету як портативного носія інформації. (див мал. 1.18)



Модем - це пристрій, здатний здійснювати модуляцію і демодуляцію інформаційних сигналів; як правило, використовується для підключення домашнього комп'ютера до мережі Інтернет по телефонній лінії.

Дані, що підлягають передачі, перетворяться в аналоговий сигнал модулятором модему комп'ютера, що передає інформацію, і стають придатні для передачі по телефонному каналу зв'язку. Модем, що приймає сигнал, знаходиться на протилежному кінці лінії, «слухає» сигнал, що передається і перетворює його назад в цифровий за допомогою демодулятора. Режим роботи, коли передача даних здійснюється тільки в одному напрямі, називається напівдуплексом (half duplex), в обидві сторони - дуплексом (full duplex).

Однією з основних характеристик модему є швидкість модуляції (modulation speed). Вона визначає фізичну швидкість передачі даних без урахування виправлення помилок і стиснення даних, одиницею вимірювання якої є кількість біт в секунду (біт/с). Модеми за способом підключення до комп'ютера підрозділяються на зовнішні і внутрішні. Максимальна швидкість передачі даних модемом по телефонній лінії складає 56 Кбіт/сек. Окрім передачі даних, деякі модеми можуть виконувати функції автовідповідача, передавати і приймати факсимільне зображення на інший факс-модем або звичайну факс-машину, автоматично визначати номер вхідного виклику.

Внутрішній модем встановлюється в PCI слот на материнській платі, а зовнішній модем підключається до серійного порту комп'ютера або USB-порту.

Фірми - виробники модемів: US Robotics, ZyXEL, Genius і Acorp та інші. (див мал. 1.19)

ТV-тюнер (англ. TV tuner, TV-тюнер) - пристрій, призначений для прийому телевізійного сигналу в різних форматах віщання (PAL, SІCAM, NTSC) з показом на комп'ютері або просто на окремому моніторі. Tune означає «настроювати» (на довжину хвилі).

ТV-тюнер може бути як окремим пристроєм з радіовходом і аудіо- і відеовиходами, так і платою розширення. Зовнішні ТV-тюнери підключаються до комп'ютера через порт USB або між комп'ютером і дисплеєм через відеокабель, внутрішні вставляються в слот ISA, або PCI, або PCI-Express.

Крім того, більшість сучасних ТV-тюнерів приймає FM-радіостанції і може використовуватися для захвату відео. (див мал. 1.20)



Монітори електронно-променеві (CRT). ЕПТ - електронно-променева трубка, CRT - Cathode Ray Tube.

Зображення на екрані ЕПТ-монітора одержується в результаті опромінювання люмінофорного покриття гостроспрямованим пучком електронів, розігнаних у вакуумній колбі. Для отримання кольорового зображення люмінофорне покриття має точки або смужки трьох типів, що світяться червоним, зеленим і синім кольором.

Щоб на екрані всі три промені сходилися строго в одну точку, і зображення було чітким, перед люмінофором ставлять маску - панель з регулярно розташованими отворами або щілинами. Чим менше крок між отворами (крок маски), тим чіткіше і точніше отримане зображення. Крок маски виміряють в частках міліметра. В даний час найбільш поширені монітори з кроком маски 0,25-0,27 мм.

Одним з головних параметрів монітора є частота кадрової розгортки, яка має також назву частота регенерації (оновлення) зображення (частота зміни зображення на екрані). Вона показує, скільки разів протягом секунди монітор може цілком змінити зображення (тому її також називають частотою кадрів). Частоту регенерації зображення виміряють в герцах (Гц). Чим вона вище, тим чіткіше і стійкіше зображення, тим менше стомлення очей, тим більше часу можна працювати за монітором безперервно. Цей параметр залежить не тільки від монітора, але і від властивостей і настройок відеоплати, хоча граничні можливості визначає все-таки монітор. При частоті регенерації 60 Гц дрібне мерехтіння зображення помітно оку. Сьогодні таке значення вважається неприпустимим. Мінімальним вважають значення 75 Гц, нормативним - 85 Гц, комфортним - 100 Гц і більш.

Розмір монітора вимірюється відстанню між протилежними кутами трубки кінескопа по діагоналі. Одиниця вимірювання - дюйми. Стандартні розміри: 14»; 15»; 17»; 19»; 20»; 21». В даний час самими універсальними є монітори розміром 17 і 19 дюймів.

Роздільна здатність монітора характеризується числом точок зображення, яке виводиться на екран. Прийнято вказувати окремо кількість точок по горизонталі і вертикалі. Наприклад, роздільна здатність монітора 1024x768 означає можливість розрізнити до 1024 точки по горизонталі при числі рядків до 768.

Для ЕПТ-моніторів дозвіл перенастроюється програмно. Чим більший дозвіл встановлений, тим дрібнішим буде кожний об'єкт на екрані монітора, і тим більшою буде робоча поверхня екрану, тобто ви зможете зручно розташувати на екрані більшу кількість вікон.

Типові роздільні здатності моніторів: 800x600, 1024x768, 1280x1024.

Головним мінусом такого типу моніторів є наявність електромагнітного випромінювання, вплив якої на організм людини ще не до кінця вивчений. (див мал. 1.21)



РК - рідкокристалічні монітори (LCD - Liquid Crystal Display). РК-монітор складається з двох шарів скла з нанесеними на них борозенками і електродами, ув'язненого між ними шару рідких кристалів, освітлювача і поляризаторів. Рідкі кристали під дією електричного поля повертають площину поляризації світла на певний кут. Далі світло проходить через поляризатор, який пропускає його з інтенсивністю, залежною від кута повороту площини поляризації. Колір отримується в результаті використовування трьох кольорових фільтрів, що розділяють біле світло на складові RGB.

В моніторах, виготовлених за технологією TFT (Thin Film Transistor), стан кожного пікселя контролюється окремим мініатюрним транзистором.

Для РК-монітора звичайно вказується native («рідна») роздільна здатність, використання якого є оптимальним. У рідкокристалічних моніторів розмір точки дорівнює розміру одного пікселя зображення в native-роздільній здатності (у звичайних ЕПТ-моніторів піксель складається з декількох точок). При використанні іншої роздільної здатності зображення або займатиме не весь екран, або буде спотворено (частина пікселів дублюватиметься або пропаде).

Якщо у моніторів на електронно-променевій трубці частота регенерації повинна бути високою, щоб точки екрану не встигали згаснути за час між оновленнями (через що і з'являється мерехтіння), то в РК-моніторах з активною матрицею (TFT) напруга кожного пікселя запам'ятовується плівковим транзистором до наступного оновлення, тому мерехтіння практично відсутнє і частоти оновлення кадрів в 60 Гц вже достатньо.

Час відгуку - важлива характеристика, що показує, з якою швидкістю монітор зможе перемикати стан пікселів з білого на чорний і назад. Для офісних додатків ця характеристика не критична, але для ігор може бути замалою. Нормальним можна вважати час відгуку 18 мс і нижче.

По яскравості РК помітно виграє у ЕПТ моніторів, а ось по контрастності, поки що, попереду все ж таки електронні трубки. Проблема в тому, що для отримання чорного кольору використовується ефект поляризації, і чорний колір чорний настільки, наскільки заблоковано світло від лампи. Недолік контрастності призводить до того, що близькі відтінки кольорів зливаються в один, особливо темні тони.

Видимий діагональний розмір ЕПТ-монітора завжди менше фактичного діагонального розміру кінескопа. РК-монітори не мають прихованої під панеллю області, тому вказаний діагональний розмір той же, що і видимий діагональний розмір.

Не кожний РК-монітор може похвалитися кутом огляду, еквівалентним стандартному ЕПТ-монітору. Менший кут пов'язаний в першу чергу з конструктивними особливостями РК. Якщо подивитися на дисплей збоку, зображення здаватиметься дуже темним або спостерігатиметься спотворення кольору.

На деяких РК-моніторах є «мертві точки». Це відбувається через дефектні транзистори. Тобто конкретний транзистор не може управляти світловим потоком. Він або завжди блокує світло, або завжди пропускає. Стандарти враховують наявність до п'яти «битих пікселів» на новому РК.

До мінусів дешевих РК-моніторів слід віднести недоліки перенесення кольорів і неможливість калібрування, з цієї причини вони не підходять для роботи дизайнерам і художникам.

До плюсів - те, що РК-монітор не створює шкідливого для здоров'я постійного електростатичного потенціалу; має малу вагу і габарити; споживає в три-чотири рази менше електроенергії, ніж ЕПТ.

Основними виробниками моніторів є такі фірми: Apple Computer, BenQ, Dell, Inc., LG Electronics, NEC/Mitsubishi, Philips, Samsung, Sony, ViewSonic. (див мал. 1.22)



Плазмові панелі (PDP). PDP - Plasma Display Panel. Як і в ЕПТ-моніторі, в плазмовій панелі світиться люмінофор, але не під впливом потоку електронів, а під впливом плазмового розряду.

Кожна чарунка плазмового дисплея - флуоресцентна міні-лампа, яка здатна випромінювати тільки один колір з схеми RGB.

До підкладок кожного пікселя плазмового дисплея, між якими знаходиться інертний газ (Ксенон або Неон), прикладається висока напруга, внаслідок чого випускається потік ультрафіолету, який викликає свічення люмінофора. 97% ультрафіолетової складової випромінювання, шкідливого для очей, поглинається зовнішнім склом.

Недоліки:

· досягти розміру пікселя менше 0,5 мм практично неможливо. Тому плазмові панелі з діагоналлю менше 32» (82 см) не існують;

· темні відтінки страждають від недоліку світла - їх важко відрізнити один від одного. Оскільки піксель плазми вимагає електричного розряду для випромінювання світла, то він може або горіти, або не горіти, але проміжного стану немає. Щоб піксель горів яскраво, його потрібно часто запалювати. Для отримання більш темного відтінку піксель запалюють рідше;

· люмінофорний шар вигоряє. Якщо на екрані відображається один і той же канал, на ньому можуть вигоряти пікселі логотипу (1+1, НТВ тощо). Це відноситься і до рекламних екранів, що демонструють одну і ту ж картинку. Синій канал завжди вигоряє раніше;

· результат високої напруги - високе енергоспоживання: PDP 42» (107 см) - 250 Вт, а РК з тією ж діагоналлю - 150 Вт.

Сфери застосування:

· високоякісні відеосистеми великого формату. Чудово підходять для перегляду DVD або телебачення високої роздільної здатності. Позиціонуються на high-end сектор ринку, де проблеми високої ціни, старіння люмінофора і високого енергоспоживання вторинні в порівнянні з якістю;

· цілком очевидно, що РК будуть завойовувати ринок плазмових панелей - їх діагональ продовжує збільшуватися;

· PDP-технологія мало підходить для комп'ютерних моніторів. (див мал. 1.23)

Клавіатура (keyboard) містить 101 або 104 клавіші. Стандартом розташування символьних клавіш є розкладка QWERTY (ЙЦУКЕН) за назвою клавіш верхнього символьного ряду зліва направо.

Клавіатури за способом підключення до комп'ютера підрозділяються на класичні і безпровідні. Класичні клавіатури підключаються за допомогою дроту до портів DIN, PS/2 або USB комп'ютера. Безпровідні взаємодіють з комп'ютером за допомогою інфрачервоного або радіозв'язку, а також засобом Bluetooth-з'єднання, в цьому випадку до комп'ютера, як правило, до USB-порту, підключається приймальний пристрій. За набором клавіш можна виділити стандартні і мультимедійні клавіатури. (див мал. 1.24)

Маніпулятори, або координатні пристрої введення інформації, є невід'ємною частиною сучасного комп'ютера. Найбільш відомі наступні типи маніпуляторів: миша, трекбол, графічні планшети, пристрої введення, які використовуються в ноутбуках - тачпад і трекпойнт, а також джойстики. (див мал. 1.25)

Графічний планшет (дігітайзер, діджитайзер) - цей пристрій для введення рисунків від руки безпосередньо в комп'ютер. Складається з пера і плоского планшета, чутливого до натиснення пера. Також до планшета може додаватися спеціальна миша.

До самих відомих виробників маніпуляторів відносяться компанії Genius, Logitech, Microsoft, Mitsumi. (див мал. 1.26)

Принтер (від англ. printer - друкар) - пристрій для друку інформації на твердий носій, звичайно на папір. Процес друку називається виводом на друк, а результат - роздруком.

Принтери, залежно від виду друку, розділяють на кольорові і монохромні, залежно від способу нанесення зображення - на матричні, струменеві, лазерні.

Зображення, яке отримується за допомогою сучасних принтерів, складається з точок (dots). Чим менше ці точки і чим частіше вони розташовані, тим вище якість зображення. Максимальна кількість точок, які принтер може роздільно надрукувати на відрізку в 1 дюйм (25,4 мм), називається дозволом і характеризується в точках на дюйм (dpi - dot реr inch). Добра якість друку забезпечується дозволом 300 dpi і вище. (див мал. 1.27)



Матричний принтер є найстарішим з нині використовуваних типів принтерів, його механізм був винайдений в 1964 р. компанією Seiko Epson.

Зображення формується друкарською головкою, яка складається з набору голок, що приводяться в дію електромагнітами (голчата матриця). Голки ударяють по паперу через фарбувальну стрічку, головка пересувається по рядкам уздовж листа. Цей тип принтерів називається SIDM - Serial Impact Dot Matrix, послідовні ударно-матричні принтери. Випускалися принтери з 9, 12, 14, 18 і 24 голками. Основне поширення отримали 9- і 24-голчаті принтери. Якість друку напряму залежить від числа голок, оскільки таким чином виходить більше точок на дюйм; принтери з 24 голками називають LQ (Letter Quality, якість друкарської машинки). Швидкість матричних принтерів вимірюється в символах в секунду (CPS, characters реr second).

Основними недоліками даного типу принтерів є низька швидкість роботи і високий шум, проте завдяки дешевизні копії (витратним матеріалом, по суті, є тільки фарбувальна стрічка) і можливості роботи з безперервним (рулонним, фальцованим) і копіювальним папером вони незамінні, коли потрібен друк на безперервному папері (лабораторії, промисловість, бухгалтерія, ведення звітів, друк чеків в магазинах, банкоматах тощо), багатошарових бланках (наприклад, авіаквитки). Матричні принтери характеризуються також мінімальною вартістю друку. Сам факт ударного друку ускладнює внесення несанкціонованих змін в документ (фінансова сфера).

Область застосування матричних принтерів - там, де необхідні великі об'єми друку, але не важлива швидкість і якість друку. (див мал. 1.28)



Струменеві принтери (Ink Jet). Перший струменевий принтер з'явився в 1976 р. Це був принтер від компанії IBM.

Принцип друку послідовний, безударний. Зображення формується з мікрокрапель (~ 50 мкм) чорнила, яке видувається з сопел картриджа. Засмічення сопел, а точніше засихання чорнила в соплах - це істотний конструктивний недолік струменевих принтерів.

Кожний рядок кольорового зображення проходиться 4 рази. Кількість сопел звичайно від 16 до 64, але є друкуючі головки з сотнями сопел.

Переваги:

· висока якість графіки навіть для найдешевших моделей;

· низька вартість принтера (продається нижче за собівартість, окупається для виробника за рахунок дорогих витратних матеріалів);

· наявність принтерів великих форматів (від А4 до А0).

Недоліки:

· низька економічність. Витрати на чорнило вже в перший рік як мінімум в 5 разів перевищать вартість пристрою, при об'ємах друку в 10-15 сторінок в день. Непродуктивна витрата чорнила на прочищення головок. Низька місткість картриджів;

· вимогливий до паперу. Для якісного друку необхідний спеціальний папір для струменевих принтерів;

· низька стійкість відбитків (вицвітають і змиваються);

· відносно низька надійність;

· відносно низька швидкість друку.

Область застосування струменевих принтерів - там, де немає необхідності у великих об'ємах друку, але важлива швидкість і якість друку. (див мал. 1.29)

Лазерні принтери (Laser Jet). Лазерні принтери менш вимогливі до паперу, ніж, наприклад, струменеві, а вартість друку однієї сторінки текстового документа у них у декілька разів нижче. Більшість представлених на ринку лазерних принтерів призначена для чорно-білого друку; кольорові лазерні принтери досить дорогі і розраховані на корпоративних користувачів.

Лазерні принтери друкують на папері плотністю від 60 г./м3 з швидкістю від 8 до 24 листів на хвилину (ppm - page реr minutes), при цьому дозвіл може бути 1200 dpi і більш. Якість тексту, надрукованого на лазерному принтері з дозволом 300 dpi, приблизно відповідає друкарському. Проте якщо сторінка містить малюнки, що містять градації сірого кольору, то для отримання якісного графічного зображення буде потрібно дозвіл не нижче 600 dpi. При роздільній здатності принтера 1200 dpi відбиток виходить майже фотографічної якості. Якщо необхідно друкувати велику кількість документів (наприклад, більше 40 листів в день), лазерний принтер представляється єдиним розумним вибором.

Технологія - прародитель сучасного лазерного друку - з'явилася дуже давно. В 1938 р. Честер Карлсон винайшов спосіб друку, названий електрографія, а потім перейменований в ксерографію.

Серцем лазерного принтера є фотобарабан. З його допомогою зображення переноситься на папір. Фотобарабан є металевим циліндром, покритим тонкою плівкою фоточутливого напівпровідника. Поверхню такого циліндра можна забезпечити позитивним або негативним електростатичним зарядом, який зберігається до тих пір, поки барабан не освітлений. Якщо яку-небудь частину барабана освітити, покриття набуває провідність і заряд стікає з освітленої ділянки, утворюючи незаряджену зону. Це ключовий момент в розумінні принципу роботи лазерного принтера.

Іншою найважливішою частиною принтера є лазер і оптико-механічна система дзеркал і лінз, що переміщає промінь лазера по поверхні барабана. Лазер генерує дуже тонкий світловий промінь, який відображується від дзеркал, які обертаються, і засвічує поверхню фотобарабана, знімаючи її заряд. Тим самим на поверхню барабана поміщається приховане зображення.

Тонер (порошок, що фарбує) має електростатичний заряд і притягується до поверхні барабана, що зберегла приховане зображення. Після цього барабан прокатується по паперу, і тонер переноситься на папір. Потім папір проходить через блок термозакріплення (піч) для фіксації тонера, а фотобарабан очищається від залишків тонера і розряджається.

Область застосування лазерних принтерів - там, де необхідні великі об'єми друку, а також важлива швидкість і якість друку. Як правило, їх використовують як мережні принтери.

Для підключення принтерів до комп'ютера використовується LPT або USB-порт.

Основні виробники: Hewlett-Packard, Samsung, Cannon. (див мал. 1.30)



Плотер - графічний пристрій для автоматичного викреслювання з великою точністю малюнків, схем, складних креслень, карт і іншої графічної інформації на папері розміром до A0 або кальці.

Графічні пристрої рисують зображення за допомогою пера (пишучого блоку). Поширена помилка: широкоформатні струменеві принтери іноді невірно називають плотерами. (див мал. 1.31)

Сканер (англ. scanner) - пристрій, який створює цифрове зображення сканованого об'єкту. Отримане зображення може бути збережено як графічний файл, або, якщо оригінал містить текст, він може бути розпізнаний за допомогою спеціальної програми і зберігатися як текстовий файл.

Найпоширенішими моделями є планшетні сканери. Сканований об'єкт кладеться на скло планшета сканованою поверхнею вниз. Під склом розташовується рухома лампа, рух якої регулюється кроковим двигуном.

Світло, відображене від об'єкту, через систему дзеркал потрапляє на чутливу матрицю (CCD - Couple-Charged Device), далі на АЦП і передається в комп'ютер. За кожний крок двигуна сканується смужка об'єкту, потім всі смужки об'єднуються програмним забезпеченням в загальне зображення.

Залежно від способу сканування об'єкту і самих об'єктів сканування існують такі види сканерів: планшетні, ручні, листопротяжні, планетарні, барабанні, слайд-сканери, сканери штрих-кода.

Основні характеристики сканерів:

· Формат сканованої поверхні: А4 (стандартний друкарський лист), A3, слайд-сканери під формат плівки 13х18 і 18х24 тощо.

· Оптичний дозвіл. Дозвіл вимірюється в крапках на дюйм (dots реr inch - dpi). Вказується два значення, наприклад 600х1200 dpi, горизонтальне визначається матрицею CCD, вертикальне - кількістю кроків двигуна на дюйм. Оптичний дозвіл є основною характеристикою сканера, яка характеризує якість сканування. Чим вона вища, тим краще сканер зможе «розглянути» найдрібніші деталі оригіналу. Саме на оптичний дозвіл необхідно звертати першу увагу при покупці сканера.

· Інтерпольований дозвіл. Штучний дозвіл сканера досягається за допомогою програмного забезпечення. Його практично не застосовують, тому що кращі результати можна отримати, збільшивши дозвіл за допомогою графічних програм після сканування. Використовується виробниками в рекламних цілях.

· Швидкість роботи. Вимірюється в сторінках за хвилину, при цьому маються на увазі сторінки певного формату і певний дозвіл сканера, з числа можливих.

· Глибина кольору. Визначається якістю матриці CCD і розрядністю АЦП. Вимірюється кількістю відтінків, які пристрій здатний розпізнати. 24 біти відповідає 16 777 216 відтінків. Сучасні сканери випускають з глибиною кольору 24, 30, 36 біт. Не дивлячись на те, що графічні адаптери поки не можуть працювати з глибиною кольору більше 24 біт, така надмірність дозволяє зберегти більше відтінків при перетвореннях картинки в графічних редакторах.

Основні виробники: Fujitsu, Mustek, Hewlett-Packard (HP), Epson. (див мал. 1.32)

1.3 Конфігурація комп'ютера

Конфігурацією (або специфікацією) комп'ютера називають характеристики пристроїв, які в цей комп'юте включені.

Наприклад: в прайс-листі комп'ютерної фірми вказана така конфігурація:

Intel Core2 Duo - 3,0GHz/ 1Gb/ 400Gb/ 128Mb GeForce PCX6600/ DVD+RW/-RW/ CD-RW (16xR, 16xW, 8xRW/48xR, 48xW, 32xRW)/ FDD/ LAN 1Gb/ SB/ kbd/ M&P/ 19.0» Samsung SyncMaster 970P black (DVI, 1280Ч1024-6ms, 250cd/m2, 1000:1, 178°/178°)

Це слідує читати так:

· процесор Intel Core 2 Duo двуядерний з тактовою частотою 3,0 гігагерца;

· ємність оперативної пам'яті - 1 Гігабайт;

· жорсткий диск (вінчестер) місткістю 400 Гігабайт;

· графічна плата GeForce PCX 6600 з 128 Мегабайтами відеопам'яті;

· привід дисків DVD, який читає/записує/перезаписує DVD-диски з швидкістю до 16x, 16x, 8x, а CD-диски з швидкістю до 48x, 48x, 32x.

· дисковод для гнучких дисків (FDD);

· мережна плата із швидкістю 1 Гігабіт (LAN1Gb);

· звукова карта (SB);

· клавіатура (kbd - keyboard);

· маніпулятор миша і килимок для миші (M&P - mouse and pad);

· рідкокристалічний 19-дюймовий монітор Samsung SyncMaster 970P з 1280Ч1024, з роз'ємом DVI для РК-моніторів, часом відгуку 6 мілісекунд, яскравістю 250 кд/м2, контрастність 1000:1, з кутами огляду 178°/178°.



2. Програмне забезпечення ПК

Під програмним забезпеченням розуміється сукупність програм, виконуваних обчислювальною системою.

До програмного забезпечення відноситься також вся область діяльності з проектування та розробки ПЗ.

- Технологія проектування програм;

- Методи тестування програм;

- Методи доказу правильності програм;

- Аналіз якості роботи програм;

- Документування програм;

- Розробка та використання програмних засобів, що полегшують процес проектування програмного забезпечення, і багато іншого.

Програмне забезпечення - невід'ємна частина комп'ютерної системи. Воно є логічним продовженням технічних засобів. Сфера застосування конкретного комп'ютера визначається створеним для нього ПЗ.

Сам по собі комп'ютер не володіє знаннями в жодній області застосування. Всі ці знання зосереджені у виконуваних на комп'ютерах програмах.

Програмне забезпечення сучасних комп'ютерів включає мільйони програм - від ігрових до наукових.

Класифікація ПЗ

Програми, що працюють на комп'ютері, можна розділити на три категорії:

- Прикладні програми, які безпосередньо забезпечують виконання необхідних користувачам робіт: редагування текстів, малювання картинок, обробка інформаційних масивів і т.д.;

- Системні програми, що виконують різні допоміжні функції, наприклад створення копії інформації, що використовується, видачу довідкової інформації про комп'ютера, перевірку працездатності пристроїв комп'ютера і т.д.;

- Допоміжне ПЗ (інструментальні системи та інструменти)

Зрозуміло, що межі між зазначеними трьома класами програм досить умовні, наприклад, до складу програми системного характеру може входити редактор текстів, тобто програма прикладного характеру.

Прикладне ПЗ. Для IBM PC розроблені і використовуються сотні тисяч різних прикладних програм для різних застосувань. Найбільш широко застосовуються програми:

підготовки текстів (документів) на комп'ютері - редактори текстів;

підготовки документів типографської якості - видавничі системи;

обробки табличних даних - табличні процесори;

обробки масивів інформації - системи управління базами даних.

Прикладна програма - це будь-яка конкретна програма, що сприяє вирішенню будь-якої завдання в межах даної проблемної області.

Наприклад, там, де на комп'ютер покладено завдання контролю за фінансовою діяльністю якої-небудь фірми, прикладної буде програма підготовки платіжних відомостей.

Прикладні програми можуть носити і загальний характер, наприклад, забезпечувати складання і друкування документів і т. п.

Прикладні програми можуть використовуватися або автономно, тобто вирішувати поставлену задачу без допомоги інших програм, або у складі програмних комплексів або пакетів.

Типи прикладних програм

Графічні редактори дозволяють створювати і редагувати картинки на екрані комп'ютера. Як правило, користувачеві надаються можливості малювання ліній, кривих, розмальовки областей екрану, створення написів різними шрифтами і т.д. Більшість редакторів дозволяють обробляти зображення, отримані з допомогою сканерів, а так само виводити отримані картинки в такому вигляді, щоб вони бути включені в документ, підготовлений за допомогою текстового редактора або видавничої системи. (див мал. 2.1)

Системи ділової та наукової графіки дозволяють наочно представляти на екрані різні дані і залежності. Системи ділової графіки дають можливість виводити на екран різні види графіків і діаграм (гістограми, кругові і секторні діаграми і т.д.)

Системи управління базами даних (СКБД) дозволяють керувати великими інформаційними масивами - базами даних. Найбільш прості системи цього виду дозволяють обробляти на комп'ютері один масив інформації, наприклад персональну картотеку. Вони забезпечують введення, пошук, сортування запису, складання звітів і т.д. З такими СУБД легко можуть працювати користувачі навіть не високої кваліфікації, тому що всі дії в них здійснюються за допомогою меню та інших діалогових засобів. (див мал. 2.2)



Табличні процесори забезпечують роботу з великими таблицями чисел. При роботі з табличним процесором на екран виводиться прямокутна таблиця, у клітках якої можуть знаходиться числа, пояснювальні тексти формули для розрахунку значення в клітини за наявними даними. Всі поширені табличні процесори дозволяють Переобчислювати значення елементів таблиць по заданих формулах, будувати за даними в таблиці різні графіки і т.д. Багато з них надають і додаткові можливості. Деякі з них розширюють можливості по обробці даних - тривимірні таблиці, створення власних вхідних і вихідних форм, макрокоманд, зв'язок з базами даних і т.д. Але більшість додатків носять декоративний характер - включення звукових ефектів, створення слайд-шоу, тут фантазія розробників невичерпна. (див мал. 2.3)



Системи автоматизованого проектування (САПР) дозволяють здійснювати креслення і конструювання різних механізмів за допомогою комп'ютера. (див мал. 2.4)

Інтегровані системи - поєднують в собі можливості системи управління базами даних, табличного процесора, текстового редактора, системи ділової графіки, а іноді й інші можливості.

Бухгалтерські програми - призначені для ведення бухгалтерського обліку, підготовки фінансової звітності та фінансового аналізу діяльності підприємств. З-за не сумісності вітчизняного бухгалтерського обліку з закордонним в нашій країні використовуються майже виключно вітчизняні бухгалтерські програми. Деякі з них призначені для автоматизації окремих ділянок бухгалтерського обліку - нарахування заробітної плати, обліку товарів, матеріалів на складах і т.д. (див мал. 2.5)

Програми-оболонки. Дуже популярний клас системних програм складають програми-оболонки. Вони забезпечують більш зручний та наочний спосіб спілкування з комп'ютером, ніж за допомогою командного рядка DOS.Більшість користувачів настільки звикли до зручностей, що надаються своєї улюбленої програмою-оболонкою, що відчувають себе без неї «не в своїй тарілці». Найбільш популярними програмами-оболонками є Norton Commander, Xtree Pro Gold, PC Shell з комплекту PC Tools. До складу операційної системи MS DOS, починаючи з версії 4.0, також входить власна програма-оболонка Shell (втім, не дуже популярна). (див мал. 2.6)



Операційні оболонки, на відміну від звичайних програм-оболонок, не тільки дають користувачеві більше наочні засоби для виконання часто використовуваних дій, але й надають нові можливості для запускаються програм. Найчастіше це:

* Графічний інтерфейс, тобто набір засобів для виведення зображень на екран і маніпулювання ними, побудови меню, вікон на екрані і т.д.;

* Мультипрограмування, тобто можливість одночасного виконання кількох програм;

* Розширені засоби для обміну інформацією між програмами.

Операційні оболонки спрощують створення графічних програм, надаючи для цього велику кількість зручних засобів, і розширюють можливості комп'ютера. Але платою за це є підвищені вимоги до ресурсів. Так, для ефективної роботи c Microsoft Windows необхідний комп'ютер АТ/386, який має 4 Мбайта оперативної пам'яті. Найбільш популярною програмою-надбудовою є Microsoft Windows, іноді використовується Desq View і значно рідше - інші оболонки (GEM, Geo Works та ін.)

Допоміжні програми (утиліти)

До системних програм можна також віднести велику кількість так званих утиліт, тобто програм допоміжного призначення. Нижче ми коротко опишемо деякі різновиди цих програм. Часто утиліти об'єднуються в комплекси, найбільш популярні комплекси Norton Utilities, PC Tools Deluxe і Mace Utilities.

Програми - пакувальники дозволяють за рахунок застосування спеціальних методів «упаковки» інформації стискати інформацію на дисках, тобто створювати копії файлів меншого розміру, а також об'єднувати копії декількох файлів в один архівний файл. Застосування програм - пакувальників дуже корисно при створенні архіву файлів, тому що в більшості випадків значно зручніше зберігати на дискетах, попередньо стислі програмами - пакувальниками. Слід зауважити, що різні пакувальники не сумісні один з одним - архівний файл, створений одним пакувальником, частіше за все не можна прочитати іншим.

Програми для створення резервних копій інформації на дисках дозволяють швидко скопіювати інформацію, наявну на жорсткому диску комп'ютера, на дискети або касети стримера.

Антивірусні програми призначені для запобігання зараження комп'ютерним вірусом і ліквідації наслідків зараження вірусом.

Програми для діагностики комп'ютера дозволяють перевірити конфігурацію комп'ютера (кількість пам'яті, її використання, типи дисків і так далі), а також перевірити працездатність пристроїв комп'ютера (перш за все жорстких дисків).

Програми динамічного стиснення дисків дозволяють збільшити кількість інформації, що зберігається на дисках шляхом її динамічного стиснення. Ці програми стискають інформацію при записі на диск, а при читанні відновлюють в її початковому вигляді.

Програми для автономного друку дозволяють роздруковувати файли на принтері паралельно з виконанням іншої роботи на комп'ютері.

Системи програмування

Навіть за наявності десятків тисяч програм для IBM PC користувачів може виникнути потреба щось таке, чого не роблять (або роблять, але не так) наявні програми. У цих випадках слід використовувати системи програмування, тобто системи для розробки нових програм.

Сучасні системи програмування для персональних комп'ютерів зазвичай надають користувачеві досить потужні і зручні засоби для розробки програм. У них входять:

компілятор, що здійснює перетворення програм на мові програмування в програму машинних кодах, або інтерпретатор, який здійснює безпосереднє виконання тексту програми на мові програмування високого рівня;

бібліотеки програм, що містять заздалегідь підготовлені програми, якими можуть користуватися програмісти;

різні допоміжні програми, наприклад відладчики, програми для отримання перехресних посилань і т.д.

Системи програмування, перш за все, розрізняються, природно, по тому, кокой мову програмування вони реалізують. Серед програмістів пишуть програми для персональних комп'ютерів, найбільшою популярністю користуються мови Сі, Сі + +, Паскаль, Бейсік

В основу роботи комп'ютерів покладено програмний принцип керування, який полягає в тому, що комп'ютер виконує дії за заздалегідь заданою програмою. Цей принцип забезпечує універсальність використання комп'ютера: у певний момент часу розв'язується задача відповідно до вибраної програми. Після її завершення у пам'ять завантажується інша програма і т.д.

Програма - це запис алгоритму розв'язання задачі у вигляді послідовності команд або операторів мовою, яку розуміє комп'ютер. Кінцевою метою будь-якої комп'ютерної програми є керування апаратними засобами.

Для нормального розв'язання задач на комп'ютері потрібно, щоб програма була налагоджена, не потребувала доопрацювань і мала відповідну документацію.

Тому, щодо роботи на комп'ютері часто використовують термін програмне забезпечення (software), під яким розуміють сукупність програм, процедур і правил, а також документації, що стосуються функціонування системи обробки даних.

Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку і взаємодії. Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називається програмною конфігурацією. Між програмами існує взаємозв'язок, тобто робота безлічі програм базується на програмах нижчого рівня.

Междупрограммний інтерфейс - це розподіл програмного забезпечення на декілька пов'язаних між собою рівнів.

Рівні програмного забезпечення являють собою піраміду, де кожен вищий рівень базується на програмному забезпеченні попередніх рівнів.

Базовий рівень

Базовий рівень є найнижчим рівнем програмного забезпечення. Відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Базове програмне забезпечення міститься у складі базового апаратного забезпечення і зберігається у спеціальних мікросхемах постійного запам'ятовуючого пристрою (ПЗП), утворюючи базову систему введення-виведення BIOS. Програми та дані записуються у ПЗП на етапі виробництва і не можуть бути змінені під час експлуатації.

Системний рівень

Системний рівень - є перехідним. Програми цього рівня забезпечують взаємодію інших програм комп'ютера з програмами базового рівня і безпосередньо з апаратним забезпеченням. Від програм цього рівня залежать експлуатаційні показники всієї обчислювальної системи. При під'єднанні до комп'ютера нового обладнання, на системному рівні повинна бути встановлена програма, що забезпечує для решти програм взаємозв'язок із пристроєм. Конкретні програми, призначені для взаємодії з конкретними пристроями, називають драйверами.

Інший клас програм системного рівня відповідає за взаємодію з користувачем. Завдяки йому, можна вводити дані у обчислювальну систему, керувати її роботою й отримувати результат у зручній формі. Це засоби забезпечення користувацького інтерфейсу, від них залежить зручність та продуктивність роботи з комп'ютером.

Сукупність програмного забезпечення системного рівня утворює ядро операційної системи комп'ютера. Наявність ядра операційної системи - це перша умова для можливості практичної роботи користувача з обчислювальною системою. Ядро операційної системи виконує такі функції: керування пам'яттю, процесами введення-виведення, файловою системою, організація взаємодії та диспетчеризація процесів, облік використання ресурсів, обробка команд і т.д.

Службовий рівень

Програми цього рівня взаємодіють як із програмами базового рівня, так і з програмами системного рівня. Призначення службових програм (утиліт) полягає у автоматизації робіт по перевірці та налаштування комп'ютерної системи, а також для покращення функцій системних програм. Деякі службові програми (програми обслуговування) відразу входять до складу операційної системи, доповнюючи її ядро, але більшість є зовнішніми програмами і розширюють функції операційної системи. Тобто, у розробці службових програм відслідковуються два напрямки: інтеграція з операційною системою та автономне функціонування.

Класифікація службових програмних засобів

1. Диспетчери файлів (файлові менеджери). З їх допомогою виконується більшість операцій по обслуговуванню файлової структури: копіювання, переміщення, перейменування файлів, створення каталогів (папок), знищення об'єктів, пошук файлів та навігація у файловій структурі. Базові програмні засоби містяться у складі програм системного рівня і встановлюються разом з операційною системою

2. Засоби стиснення даних (архіватори). Призначені для створення архівів. Архівні файли мають підвищену щільність запису інформації і відповідно, ефективніше використовують носії інформації.

3. Засоби діагностики. Призначені для автоматизації процесів діагностики програмного і апаратного забезпечення. Їх використовують для виправлення помилок і для оптимізації роботи комп'ютерної системи.

4. Програми інсталяції (установки). Призначені для контролю за додаванням у поточну програмну конфігурацію нового програмного забезпечення. Вони стежать за станом і зміною оточуючого програмного середовища, відслідковують та протоколюють утворення нових зв'язків, загублені під час знищення певних програм. Прості засоби управління встановленням та знищенням програм містяться у складі операційної системи, але можуть використовуватися і додаткові службові програми.

5. Засоби комунікації. Дозволяють встановлювати з'єднання з віддаленими комп'ютерами, передають повідомлення електронної пошти, пересилають факсимільні повідомлення тощо.

6. Засоби перегляду та відтворення. Переважно, для роботи з файлами, їх необхідно завантажити у «рідну» прикладну програму і внести необхідні виправлення. Але, якщо редагування не потрібно, існують універсальні засоби для перегляду (у випадку тексту) або відтворення (у випадку звука або відео) даних.

Плеєри відео-файлів - це програми, за допомогою яких можна програвати wav, avi, mid, але і mp3, qt, avs, wms, wmf, wmv, wma, aiff і інші формати.

Останнім часом все більшого поширення набуває DivX - технологія відеозапису, що дозволяє практично без втрати якості отримувати відео-файли значно меншого розміру, ніж DVD.

Bsplayer

Один з лідерів серед плеєрів, що підтримують DivX. Хороша якість відтворення, уміння масштабувати зображення, невелике навантаження на процесор, підтримка субтитрів, можливість проглядання фільму на декількох мовах - ось основні риси цього програвача. І про інтерфейс: він простий, зрозумілий і допускає свою зміну за допомогою скінів.

JetAudio

Універсальний програвач музичних і відео-файлів, ріппер, конвертер і т.д., загалом, все в одному комплекті. Програма підтримує практично всі музичні формати (тобто MP3, MP2, WAV, MID, REAL AUDIO / VIDEO, S3M, MOD, MPG, AVI, MOV, Video / Audio CD, RealPlayer G2 і деякі інші формати мультимедійних файлів). Дозволяє записувати аудіо-компакт-диски або копіювати їх вміст на жорсткий диск ПК, а також накладати на композиції різні ефекти. Програма підтримує синхронізацію для караоке, є еквалайзер, конвертер форматів, редактор тегів, Кроссфейдінг, субтитри і т.д.

7. Засоби комп'ютерної безпеки. До них відносяться засоби пасивної та активного захисту даних від пошкодження, несанкціонованого доступу, перегляду та зміни даних. Засоби пасивного захисту - це службові програми, призначені для резервного копіювання. Засоби активного захисту застосовують антивірусне програмне забезпечення. Для захисту даних від несанкціонованого доступу, їх перегляду та зміни використовують спеціальні системи, що базуються на криптографії.

Прикладний рівень

Програмне забезпечення цього рівня являє собою комплекс прикладних програм, за допомогою яких виконуються конкретні завдання (від виробничих до творчих, розважальних та навчальних). Між прикладним та системним програмним забезпеченням існує тісний взаємозв'язок. Універсальність обчислювальної системи, доступність прикладних програм і широта функціональних можливостей комп'ютера безпосередньо залежать від типу наявної операційної системи, системних засобів, що містяться у її ядрі й взаємодії комплексу людина-програма-обладнання.

Класифікація прикладного програмного забезпечення

1. Текстові редактори. Основні функції - є введення та редагування текстових даних. Для операцій вводу, виводу та збереження даних текстові редактори використовують системне програмне забезпечення. З цього класу прикладних програм починають знайомство з програмним забезпеченням і на ньому набувають перші навички роботи з комп'ютером.

2. Текстові процесори. Дозволяють форматувати, тобто оформлювати текст. Основними засобами текстових процесорів є засоби забезпечення взаємодії тексту, графіки, таблиць та інших об'єктів, що складають готовий документ, а також засоби автоматизації процесів редагування та форматування. Сучасний стиль роботи з документами має два підходи: робота з паперовими документами та робота з електронними документами. Прийоми та методи форматування таких документів різняться між собою, але текстові процесори спроможні ефективно опрацьовувати обидва види документів.

3. Графічні редактори. Широкий клас програм, призначених для створення та обробки графічних зображень. Розрізняють три категорії:

* Растрові редактори;

* Векторні редактори;

* 3-D редактори (тривимірна графіка).

У растрових редакторах графічний об'єкт представлений у вигляді комбінації точок (растрів), що мають свою яскравість та колір. Такий підхід ефективний, коли графічне зображення має багато кольорів і інформація про колір елементів набагато важливіша за інформацію про їх форму. Це характерно для фотографічних та поліграфічних зображень. Застосовують для обробки зображень, створення фотоефектів і художніх композицій.

Векторні редактори відрізняються способом представлення даних про зображення. Об'єктом є не точка, а лінія. Кожна лінія розглядається, як математична крива ІІІ порядку і представлена формулою. Таке уявлення компактніше, ніж растрове, дані займають менше місця, але побудова об'єкта супроводжується перерахунком параметрів кривої у координати екранного зображення, і відповідно, потребує більш потужних обчислювальних систем. Широко застосовуються у рекламі, оформленні обкладинок поліграфічних видань.

Редактори тривимірної графіки використовують для створення об'ємних композицій. Мають дві особливості: дозволяють керувати властивостями поверхні в залежності від властивостей освітлення, а також дозволяють створювати об'ємну анімацію.

4. Системи управління базами даних (СКБД). Базою даних називають великі масиви даних, організовані в табличні структури. Основні функції СУБД:

* Створення порожньої структури бази даних;

* Наявність засобів її заповнення або імпорту даних із таблиць іншої бази;

* Можливість доступу до даних, наявність засобів пошуку й фільтрації.

У зв'язку з поширенням мережевих технологій, від сучасних СУБД вимагається можливість роботи з віддаленими й розподіленими ресурсами, що знаходяться на серверах Інтернету.

5. Електронні таблиці. Надають комплексні засоби для збереження різних типів даних та їх обробки. Основний акцент зміщений на перетворення даних, наданий широкий спектр методів для роботи з числовими даними. Основна особливість електронних таблиць полягає у автоматичній зміні вмісту всіх комірок при зміні відносин, заданих математичними або логічними формулами.

Широке застосування знаходять у бухгалтерському обліку, аналізі фінансових та торгівельних ринків, засобах обробки результатів експериментів, тобто у автоматизації регулярно повторюваних обчислень великих об'ємів числових даних.

6. Системи автоматизованого проектування (CAD-системи). Призначені для автоматизації проектно-конструкторських робіт. Застосовуються у машинобудуванні, приладобудуванні, архітектурі. Окрім графічних робіт, дозволяють проводити прості розрахунки та вибір готових конструктивних елементів з існуючої бази даних.

Особливість CAD-систем полягає у автоматичному забезпеченні на всіх етапах проектування технічних умов, норм і правил. САПР є необхідним компонентом для гнучких виробничих систем (ГВС) та автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУ ТП).

7. Настільні видавничі системи. Автоматизують процес верстки поліграфічних видань. Видавничі системи відрізняються розширеними засобами управління взаємодії тексту з параметрами сторінки і графічними об'єктами, але мають слабші можливості по автоматизації вводу та редагування тексту. Їх доцільно застосовувати до документів, які попередньо оброблені у текстових процесорах та графічних редакторах.

8. Редактори HTML (Web-редактори). Особливий клас редакторів, що об'єднують у собі можливості текстових та графічних редакторів. Призначені для створення і редагування Web-сторінок Інтернету. Програми цього класу можна використовувати при підготовці електронних документів та мультимедійних видань.

9. Браузери (засоби перегляду Web-документів). Програмні засоби призначені для перегляду електронних документів, створених у форматі HTML. Відтворюють, крім тексту і графіки, музику, людську мову, радіопередачі, відеоконференції і дозволяють працювати з електронною поштою.

10. Системи автоматизованого перекладу. Розрізняють електронні словники та програми перекладу мови.

Електронні словники - це засоби для перекладу окремих слів у документі. Використовуються професійними перекладачами, які самостійно перекладають текст.

Програми автоматичного перекладу використовують текст на одній мові і видають текст на іншій, тобто автоматизують переклад. При автоматизованому перекладі неможливо отримати якісний вихідний текст, оскільки все зводиться до перекладу окремих лексичних одиниць. Але, для технічного тексту, цей бар'єр знижений.

Програми автоматичного перекладу доцільно використовувати:

* При абсолютному незнанні іноземної мови;

* При необхідності швидкого ознайомлення з документом;

* Для перекладу на іноземну мову;

* Для створення чернетки, що потім буде підправлений повноцінним перекладом.

11. Інтегровані системи діловодства. Засоби для автоматизації робочого місця керівника. Зокрема, це функції створення, редагування та форматування документів, централізація функцій електронної пошти, факсимільного та телефонного зв'язку, диспетчеризація та моніторинг документообігу підприємства, координація роботи підрозділів, оптимізація адміністративно-господарської діяльності й поставка оперативної та довідкової інформації.

12. Бухгалтерські системи. Мають функції текстових, табличних редакторів та СУБД. Призначені для автоматизації підготовки початкових бухгалтерських документів підприємства та їх обліку, регулярних звітів по підсумках виробничої, господарської та фінансової діяльності у формі, прийнятної для податкових органів, позабюджетних фондів та органів статистичного обліку.

13. Фінансові аналітичні системи. Використовують у банківських та біржових структурах. Дозволяють контролювати та прогнозувати ситуацію на фінансових, торгових ринках і ринках сировини, виконувати аналіз поточних подій, готувати звіти.

14. Експертні системи. Призначені для аналізу даних, що містяться у базах знань і видачі результатів, при запиті користувача. Такі системи використовуються, коли для прийняття рішення потрібні широкі спеціальні знання. Використовуються в медицині, фармакології, хімії, юриспруденції. З використанням експертних систем пов'язана область науки, яка носить назву інженерії знань.

Інженери знань - це фахівці, є проміжною ланкою між розробниками експертних систем (програмістами) та провідними фахівцями у конкретних областях науки і техніки (експертами).

15. Геоінформаційні системи (ГІС). Призначені для автоматизації картографічних та геодезичних робіт на основі інформації, отриманої топографічним або аерографічними методами.

16. Системи відеомонтажу. Призначені для цифрової обробки відеоматеріалів, монтажу, створення відеоефектів, виправлення дефектів, додавання звуку, титрів та субтитрів. Окремі категорії представляють навчальні, довідкові та розважальні системи й програми. Характерною особливістю є підвищені вимоги до мультимедійної складової.

17. Інструментальні мови та системи програмування. Ці засоби служать для розробки нових програм. Комп'ютер «розуміє» і може виконувати програми у машинному коді. Кожна команда при цьому має вигляд послідовності нулів та одиниць. Писати програми машинною мовою дуже незручно. Тому програми розробляються мовою, зрозумілою людині (інструментальний мову або алгоритмічна мова програмування), після чого, спеціальною програмою, яка називається транслятором, текст програми перекладається (транслюється) на машинний код.

Перекладачі бувають двох типів:

* Інтерпретатори,

* Компілятори.

Інтерпретатор читає один оператор програми, аналізує його і відразу виконує, після чого переходить до обробки наступного оператора.

...