"Направление развития и эволюция программных средств"

Введение
Актуальность темы исследования. В настоящее время большинство областей человеческой деятельности невозможно представить без использования компьютеров. Компьютерный мир развивается такими стремительными темпами, что отставать от него становится сложно. Но есть свод знаний о работе на компьютере, который полезно освоить каждому.Новые программные решения продолжают поддерживать развивающуюся взаимосвязь компьютеров и средств связи.Программное обеспечение модифицируется, чтобы адаптироваться к изменяющимся требованиям клиентов и рынка. Разработка программного обеспечения важна, потому что организация вложила большие суммы денег в свое программное обеспечение и полностью зависит от этого программного обеспечения, где развитие программного обеспечения обусловлено изменением бизнес-требований после сообщения о дефекте программного обеспечения или изменениях в другой системе в среде программной системы.Цель данной работы – рассмотреть направления развития и эволюцию программных средств.Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:- раскрыть понятие программных средств;- охарактеризовать назначение программных средств;- рассмотреть первые ПО и компьютеры;- изучить эволюцию написания ПО;- выявить основные направления развития и эволюции программных средств.1. Понятие и назначение программных средств1.1. Понятие программных средствПрограммное обеспечение – это набор программ, заставляющих аппаратную часть системы выполнять необходимые действия, «оживлять» компьютер. Эту часть компьютерной системы обычно называют «software».Программные средства (программы) - набор отдельных команд, предназначенных для машинной реализации алгоритмов, которые либо обрабатываются последовательно, либо выполнение программы контролируется самой программой.Программное средство – программа или логически связанный набор программ, размещенные на носителях информации и снабженные программной документацией. При этом программа позволяет выполнять определенную автоматическую обработку данных на компьютере, а документация к программе позволяет понять, какие функции выполняет та или иная программа программного средства, какие форматы должны быть у исходных данных и как запускать требуемую программу во время ее выполнения, а также каковы результаты.Таким образом, программное обеспечение ЭВМ состоит из множества программных средств различного назначения, каждое из которых характеризуется присущими ему функциями.Программное обеспечение – наряду с аппаратными средствами важнейшая составляющая информационных технологий, включающая программы для ЭВМ и данные, предназначенные для решения определенного круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Программное обеспечение — это либо данные для использования в других программах, либо алгоритм, реализованный в виде последовательности инструкций для процессора.В области вычислительной техники и программирования программное обеспечение — это совокупность всей информации, данных и программ, которые обрабатываются компьютерными системами. В компьютерных науках программное обеспечение — это набор программных пакетов и операционных систем, которые можно установить на персональные компьютеры, серверы и суперкомпьютеры.Программное обеспечение (ПО) также включает в себя всю область проектирования и разработки программного обеспечения: • технология проектирования программного обеспечения (например, проектирование сверху вниз, структурное и объектно-ориентированное проектирование и т. д.); • методы тестирования программного обеспечения; • методы доказательства корректности программ; • анализ качества программ; • документация программ; • разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования программного обеспечения и многое другое.Программное обеспечение является неотъемлемой частью компьютерной системы. Является логическим продолжением технических средств. Область применения конкретного компьютера определяется созданным для него программным обеспечением. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игр до науки.1.2. Назначение программных средствПрограммное обеспечение принято делить на системное и прикладное по назначению, а по способу распространения и использования на коммерческое, открытое и свободное. Свободное программное обеспечение можно распространять, устанавливать и использовать на любом компьютере дома, в офисах, школах, университетах, коммерческих и государственных учреждениях без ограничений.По функциональному назначению программное обеспечение подразделяется на системное (общее) и прикладное (специальное). Под системным программным обеспечением понимается набор программных средств, необходимых для управления компьютером и его ресурсами, для создания и поддержки выполнения пользовательских прикладных программ, а также для предоставления пользователю набора различных услуг.857255615305Системное ПО делится, в свою очередь, на базовое и инструментальное ПО.Системное базовое программное обеспечение является составной частью компьютера, расширяющей аппаратно-реализуемые функции и позволяющей контролировать правильность работы устройств компьютера, а также автоматизировать процесс решения задач.Инструментальное системное программное обеспечение предназначено для автоматизации разработки программного обеспечения различного назначения.Прикладное программное обеспечение предназначено для эффективной разработки и решения задач из различных областей человеческой деятельности.Таким образом, процесс решения прикладной задачи обеспечивается базовым программным обеспечением, а разработка программ - инструментальным программным обеспечением.2. Развитие и эволюция программных средств2.1. Первые ПО и компьютерыВсе программное обеспечение создается программистами на различных языках программирования, предназначенных для написания программного обеспечения. Самым первым программистом считается Ада Лавлейс, дочь известного поэта лорда Джорджа Байрона. В 1843 году она перевела на созданном им компьютере лекцию британского изобретателя Чарльза Беббиджа, которую он прочитал в Туринском университете с итальянского на английский язык, при переводе текста лекции Ада Лавлейс дополнила его своими подробными комментариями, которые в три раза превышали длину текста лекции.Один из таких комментариев содержал набор инструкций по вычислению чисел Бернулли применительно к описываемому компьютеру, этот набор инструкций считается первым программным обеспечением, однако при жизни Ады Лавлейс описываемый компьютер так и не был построен.Вся работа первых ПК определялась состоянием переключателей и реле, поэтому компьютеру отдавались как данные для обработки, так и программа. Однако таким образом нельзя было задать длинную программу, потому что количество переключений всегда было ограничено.Первым программируемым ПК является z3, созданный в 1943 году немецким ученым Конрадом Цузе.В период с 1943 по 1945 год первый язык программирования Plankalkul был разработан для своего компьютера Конрадом Цузе, но из-за Второй мировой войны он так и не был реализован.Так что в самом начале программное обеспечение писалось с использованием машинных кодов, числовых инструкций, понятных процессору, для которого писалась программа, но написание таких программ было далеко не самой простой задачей. Для того, чтобы прочитать какие-то данные из ячейки оперативной памяти компьютера, нужно было описать около 16 инструкций.2.2. Эволюция написания ПОВ 50-е годы потребность в компьютерных программах возросла и они стали намного длиннее, поэтому получили широкое распространение программное обеспечение: сборщики программ, которые стали называть ассемблерами.Они позволяли программам быть более понятными, но такие программы по-прежнему зависели от центрального процессора ПК.В 1954 году началась разработка первого языка программирования высокого уровня «Фортран», его 1 рабочая версия была реализована в 1957 году. Языки программирования высокого уровня стали настоящим прорывом. То, как работает программное обеспечение, почти перестало зависеть от аппаратной части компьютера, в то же время сами языки программирования стали имитировать естественные разговорные языки. Таким образом, коды программ значительно сократились, а запоминать язык программирования стало намного проще.Компьютерные программы имели следующие компоненты:Первая часть — это данные, они могут храниться на компьютере или задаваться пользователем программного обеспечения.Вторая часть — это модель обработки данных, то есть описание того, как они обрабатываются.Третья часть — пользовательский интерфейс, набор правил обмена информацией между пользователем и программой.История изменений компонентов компьютерных программ.Сложность программного обеспечения постепенно росла, в результате в них стало сложно разбираться даже самому программисту, поэтому в конце 60-х годов была разработана «парадигма структурного программирования», родоначальником которой стал голландский программист Эдсгер Дейстра. В 1968 году он опубликовал свое письмо «Оператор go-to считается вредным». В этом письме он призвал программистов прекратить использовать оператор безусловного перехода в своих программах. Что это значит. Программа представляет собой набор инструкций по управлению компьютером, эти инструкции обычно выполняются в том порядке, в котором они написаны, с помощью оператора безусловного перехода программист может продолжить выполнение программы с любой инструкции, не обязательно со следующей такие программы было трудно читать.С отказом от оператора безусловного перехода инструкции в компьютерных программах стали всегда выполняться последовательно.Также теперь появилась возможность описать работу ПО в виде блок-схемы с одной начальной и одной конечной точкой и элементами нескольких типов. Структурное программирование было еще более упрощено за счет использования процедур и функций.Теперь, если программе нужно было несколько раз выполнять одни и те же вычисления или одинаково обрабатывать разные данные, стало необязательным несколько раз описывать одни и те же инструкции, теперь их можно было совмещать с функцией или процедурой, которую можно было вызвать при ее выполнении, когда это необходимо.Еще одним шагом в совершенствовании структурного программирования стало появление структур, теперь простые данные стали формировать более сложные. Например, из трех цифр, обозначающих количество часов, минут и секунд, стало возможным составить единую структуру время.Данные в разных структурах нужно обрабатывать по-разному, для этого необходимо описать свои процедуры и функции, поэтому в программировании появилась еще одна парадигма «объектно-ориентированное программирование (ООП)», при этом такие программные структуры и функции их обработки объединяются в класс, а программа — набор взаимодействующих объектов, принадлежащих разным классам. В дополнение к этому ООП реализовала ряд своих принципов. Пользовательский интерфейс программ тоже не стоял на месте. Если вначале данные задавались через систему переключателей, то после того, как компьютер стал доступен большему количеству людей, изменился способ обмена информацией между программой и пользователем. Так впервые появился текстовый интерфейс, в котором компьютер выводил информацию на экран в текстовом виде, а пользователь также задавал компьютеру команды с клавиатуры в текстовом виде.Позже текстовый интерфейс был заменен привычным графическим интерфейсом пользователя, команды компьютеру стали давать с помощью различных элементов управления, таких как кнопки, поля ввода, ползунки и другие. Эти элементы управления активируются с помощью мыши и клавиатуры и обычно довольно просты и интуитивно понятны. Сформулированы некоторые требования к пользовательскому интерфейсу программ, например, такие как «дружелюбность», «дружественный» интерфейс — это такой пользовательский интерфейс, посредством которого пользователь может быстро научиться работать с программой, допуская при этом минимальное количество ошибок. Поскольку пользователями программ для ЭВМ сегодня являются обычные люди, при написании программ обычно учитывается возможность каких-либо ошибок со стороны пользователя.Так что если пользователь даст программе неверные данные, то она, скорее всего, сообщит ему о неверном вводе данных и предложит проверить их на правильность, а не завершит свое выполнение с ошибкой, как это обычно случалось раньше. Также сейчас некоторый софт, помимо графического интерфейса, может поддерживать голосовое управление или даже управление посредством движения пользователя.2.3. Основные направления развития и эволюции программных средствОсновными тенденциями в разработке программного обеспечения являются:- унификация отдельных частей программного обеспечения и графического оформления между ними, что позволит вам работать с той или иной программой на разных платформах и в разных операционных системах, а также обеспечит работу с большим объемом программного обеспечения;- ориентация на ООП программных средств, предполагает, наряду с их унификацией, переход на новую технологию- технологии «сборки» того или иного приложения, ориентированного на индивидуальные потребности каждого пользователя, из отдельных модулей — «кубиков», что позволяет избежать лишних возможностей для пользователя. При этом объем и цена снижаются, а надежность приложения, полученного этим методом, повышается. При этом снимается проблема совершенствования приложения за счет корректировки информационных потребностей пользователя. Кроме того, ориентация на технологии «сборки» приложений вкупе с возможным сетевым доступом к этим приложениям как к необходимым программным ресурсам позволит в будущем не покупать то или иное ПО для «личного пользования», а брать его на « аренда», тем самым снижая затраты на ПО:- интеллектуализация графического оформления пользователя, его интуитивность, непроцедурность и приближение языка общения с ПК к профессиональному языку пользователя; настройка пользовательского интерфейса под особенности и потребности конкретного пользователя во время его общения с ПК; использование мультимедиа в реализации пользовательского интерфейса;- интеллектуализация характеристик программ и программных комплексов; все чаще при проектировании приложений используются методы искусственного интеллекта, что позволяет создавать более «умные» приложения и решать более сложные, плохо формализуемые задачи;- универсализация отдельных программных компонентов и постепенный переход этих компонентов, а затем и самих программ из области специализированного прикладного программного обеспечения в область универсального прикладного программного обеспечения. Аналогичная ситуация сложилась и с текстовыми процессорами, которые когда-то относились к специализированному прикладному программному обеспечению;- ориентация на совместную, групповую работу пользователей при решении той или иной задачи с помощью программного обеспечения.Основными направлениями разработки программного обеспечения являются:- Осуществление унификации конкретных компонентов программных средств и графических связей между ними. Это позволит работать с программными продуктами на разных платформах с разными операционными системами и обеспечит работу со значительным количеством программ.- Стремление к программным средствам объектно-ориентированного программирования, что наряду с осуществлением унификации предполагает переход к новым технологиям.- Внедрение технологий «сборки» различных программных приложений, направленных на удовлетворение индивидуальных потребностей конкретного пользователя. Сборка осуществляется из набора модулей, которые считаются «кубиками», что значительно увеличивает возможности программирования для пользователя.
Заключение
Таким образом, программные средства — это программное обеспечение, позволяющее выполнять автоматизированную обработку информации на электронно-вычислительных машинах.Эволюция программного обеспечения— это процесс, посредством которого коммерческая компьютерная программа требует постоянного обновления, обслуживания и улучшения, чтобы оставаться жизнеспособным продуктом. В этом отношении эволюция программного обеспечения обусловлена внешними потребностями бизнеса и потребителей, которые меняются по мере развития других программ и технологий.С момента появления первых электронно-вычислительных машин разработка программного обеспечения прошла долгий путь: от факта возможности написать хоть какую-то программу до осознания того, что именно технология разработки программного обеспечения определяет прогресс вычислительной техники.
Список использованной литературы
1. Гавриков, В.В. Эволюция программного обеспечения / В.В. Гавриков // NOVAINFO.RU. – 2020. - №111. – С. 1-3.2. Есаян, А.Р. Информатика / А.Р. Есаян. - М.: Просвещение, 2018. - 288 c.3. Кудинов, Ю.И. Основы современной информатики: Учебное пособие / Ю.И. Кудинов, Ф.Ф. Пащенко. - СПб.: Лань, 2018. - 256 c.4. Направление развития и эволюция программных средств. - https://spravochnick.ru/informatika/napravlenie_razvitiya_i_evolyuciya_programmnyh_sredstv/ (дата обращения: 19.01.2022).5. Романов, В.Ю. Анализ и визуализация эволюции программного обеспечения / В.Ю. Романов // International Journal of Open Information Technologies. – 2016. – С. 64-73.