Р.Манекин
Итак, Вы получили некоторое представление о том, как делаются компьютерные программы; ознакомились с рядом важнейших принципов, лежащих в основе идеологии АОС; рассмотрели, проанализировали функции типичных обучающих систем. Теперь Вы, конечно же, лучше узнали, в чем заключается суть программирования. Вам ясно, что программирование - это специальная процедура, направленная на преобразование логической «ткани» исследовательских проектов в совокупность «понятных» ЭВМ оперативных команд. В дальнейшем Вы сможете сами изучить наиболее распространенные языки программирования и немного потренировавшись научитесь создавать необходимые Вам для работы компьютерные программы.
Однако, помимо приобретения навыков программирования, Вам следует стремиться еще и к тому, чтобы стать квалифицированным пользователем программного обеспечения.
Зачем это нужно?
Да чтобы не «изобретать велосипед»! Чтобы не повторять ни чужих ошибок, ни чужих достижений! Чтобы не тратить свою энергию на реализацию уже осуществленных компьютерных проектов! Чтобы иметь возможность сосредотачивать свои силы на содержательной стороне Ваших исследований!
Так, например, мы с Вами создали обучающую программу, предназначенную для лучшего усвоения содержания диалога Платона «Тимей». Между тем наиболее любознательные из Вас уже заглянули в «Приложения» к настоящему изданию и обнаружили там сведения о научно-исследовательском комплексе «Диалог» (руководитель проекта Сурин А. В., исполнители Галишникова С. и др.), разработанном сотрудниками ДСГО МГУ. Этот комплекс состоит из двух программ, одна из которых – обучающая, а другая - экспертная. Причем принцип работы обучающего модуля этого комплекса аналогичен тому, который мы рассматривали при уточнении вопроса нашей постановки задачи (см.ранее). Примечательно также и то, что в базе данных, на которую опирается этот комплекс, размещены (они представлены в машиночитаемом виде) два диалога: Платона и Беркли. Соблазнительно, не правда ли, попытаться использовать этот комплекс, наполнив его базу данных новым содержанием?
Между тем упомянутый выше комплекс программ отнюдь не единственный. Существуют целые Библиотеки стандартных (компьютерных) программ (БСП) - систематизированные коллекции отдельных программ, предназначенных для решения наиболее типичных задач, возникающих в той или иной предметней сфере. БСП систематически «покрывают» методические потенциалы специальных предметных областей, являясь по существу мощным арсеналом вспомогательных средств их исследования (познания) - арсеналом, созданным на основании единых требований к специализированным компьютерным программам (в т.ч. к оформлению прилагаемой к ним документации), на основании специфических программных соглашений (т.е. соглашений программистов о принципах построения, правилах ввода-вывода, об использовании одних и тех же элементов, проч. в компьютерных программах)[1].
По признанию одного из специалистов в области применения математических методов и ЭВМ в гуманитарных исследованиях Л.И.Бородкина сегодня практически все квантитативные процедуры, необходимые гуманитарию, реализованы в соответствующих пакетах прикладных программ.[2]
Описания этих пакетов Вы без труда найдете в специальной научной литературе[3].
Но для того, чтобы с успехам пользоваться пакетами прикладных программ, Ваших знаний об ЭВМ, о квантификации еще недостаточно.
А потому давайте продолжим наше знакомство с компьютером, с его возможностями.
Программное обеспечение компьютера. Память ПК. Операционные системы. Программы-оболочки. Текстовые редакторы.
§ 1. Программное (математическое) обеспечение ЭВМ: общие сведения.
Принято различать два основных вида программного (математического) обеспечения (ПО) ЭВМ: специальное и oбщее.
Специальное ПО зависит от круга задач, на решение которых преимущественно ориентирована данная модель ЭВМ. Специальное ПО включает в себя библиотеки и пакеты прикладных программ.
Общее ПО состоит из средств контроля, диагностики неисправностей, возникающих в ходе эксплуатации ЭВМ (многомашинных комплексов), а также операционных систем (ОС) - набора программных средств для обеспечения программирования и управления электронными машинами.
Специальное ПО опирается на общее. Пакеты прикладных программ всегда ориентированы на «взаимодействие» с конкретными операционными системами.
В структурном отношении операционные системы состоят из управляющей и набора обрабатывающих программ. Центральное место в управляющей занимает т.н. супервизор - главная программа операционных систем, подчиняющая себе (описывающая) множество процессов, характеризующих основные функции каждой конкретной операционной системы. Супервизор связывает воедино все части операционных систем; реализует совместную работу подпрограмм ОС, а также обеспечивает средства связи и синхронизацию работы устройств ЭВМ.
Помимо супервизора, управляющей программе ОС подчинены системы управления заданиями и данными.
Система управления заданиями обеспечивает инициирование и прекращения выполнения заданий, их отдельных этапов, интерпретирует инструкции заданий.
Система управления данными содержит программу для работы с файлами (для создания, уничтожения, каталогизации файлов, проч.) и обеспечения Ввода-вывода информации.
Обрабатывающие программы обеспечивают редактирование связей данных, их загрузку, организацию библиотек прикладных программ, трансляцию данных с языков программирования на машинозависимые языки. Редактирование связей, выполняемое программой редактор, относится к процессу объединения программных модулей перед их выполнением. При загрузке, которую выполняет программа «загрузчик», происходит подготовка задания к реальной работе, в частности, размещение программы в определенном месте оперативной памяти ЭВМ и инициация выполнения.
Библиотеки и каталоги программы, создаваемые программой «библиотекарь», дают возможность запомнить в каталоге системы имена, места размещения и свойства файлов, а также позволяют хранить программы в библиотеке программ, что делает всю информацию доступной пользователю. Средства (программы) отладки позволяют пользователю проверять и исправлять отдельные участки его программы.
Помимо основного, существует также вспомогательное программное обеспечение ЭВМ.
Виды вспомогательного ПО отличаются своим многообразием. Их число постоянно возрастает.
Вспомогательное ПО ЭВМ отличается от основного тем, что компьютер, может исполнять свои функции, не будучи загруженным первым. Вместе с тем вспомогательное ПО значительно упрощает процесс работы на ЭВМ, адаптирует общее ПО к нуждам конкретного пользователя ЭВМ.
К числу видов вспомогательного ПО относятся т.н. программы-оболочки, подробно (на примере программы NortonCommander), рассматриваемые далее. Такова структура наиболее общего обеспечения ЭВМ.
§ 2. Еще несколько сведений о технических устройствах персональных ЭВМ.
Важнейшей функцией ЭВМ наряду с переработкой информации является ее хранение. Именно «способность» компьютера сохранять в своей памяти значимую информацию, извлекать ее в нужный момент для решения текущих задач и дает возможность пользователям опираться в своей работе на такие развитые программные продукты, как операционные системы, программы-оболочки, трансляторы с многочисленных языков программирования (см.ранее); эта «способность» делает АОС действенным средством обучения, а компьютер - незаменимым помощником в реализации самых различных исследовательских проектов.
Как, каким образом сохраняется информация в ЭВМ?
Основными хранилищами информации в персональных ЭВМ (именно с персональными ЭВМ Вам чаще всего, по-видимому, придется сталкиваться в Вашей профессиональной деятельности (см. ранее)) служат жесткие и гибкие магнитные диски.
Жесткие магнитные диски - это специальные устройства, встроенные в коробки процессоров ПК, предназначенные для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: операционных систем, часто используемых программ, программ-редакторов, трансляторов с языков программирования, проч.
Гибкие магнитные диски (дискеты) - это особые пластины, назначение которых: хранение информации, неиспользуемой постоянно в компьютере, т.е. собственно прикладных программ, специальных баз данных (см. далее), др. Дискеты позволяют переносить документы, данные и программы с одного компьютера на другой, делать архивные копии информации, содержащейся на жестком диске, проч.
Существующие модификации жестких и гибких магнитных дисков различаются друг от друга по объему информации, которую они способны в себя вместить.
На компьютерах, не имеющих жесткого диска, часть оперативной памяти нередко отводят под т.н. «электронный диск», используемый для постоянного хранения собственно программных продуктов – операционных систем, программ-редакторов, проч. Подробнее о создании «электронных систем» см.: Фигурнов В.Э. Указ. соч.
Емкость дисков измеряют в т.н. байтах. Байт - это такая единица информации, которая эквивалентна восьми двоичным цифрам, или одному символу из 256 возможных.
Некоторые гибкие магнитные диски - дискеты размером 5,25 дюймов (133 мм) имеют емкость от 360 Кбайт (это дискеты DoubleSide(DoubleDensity: DS(DD) до 1,2АМбайт (это дискеты DoubleSide(HideDensity: DS(HD), другие дискеты размером 3,5 дюйма (89 мм) - от 0,7 до 1,4 Мбайт.
Емкость жестких дисков в различных моделях ПК колеблется от 20 Мгбайт (ПК типа IBMPC(XT) до 40 Мгбайт (ПК типа IBMPC(AT). А в некоторых ПК до 80-160-300 Мгбайт.
В самое последнее время на рынке компьютерных технологий появилось новое эффективное средство хранения больших массивов информации Это т.н. оптические диски (например, CompactDisk-Readonlymemory: CD-Rom или WriteDuceReadMemory – WROM)