Для чего нужны утилитарные программы. Программные продукты и их основные характеристики

Вопрос 1. Характеристика программного продукта. Инженерия программного обеспечения, ее цели..

ПП - комплекс взаимосвяз. программ для решения опред. проб-м ы (задачи)масс. спроса, подготовленный к реализации как любой др. вид промыш. продукции.

ПП должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необх-ую технич. докум-цию, предоставлять сервис и гарантию надеж. р аботы пр-мы, иметь товарный знак производителя, а также желательно наличие кода гос. регистрации. Только тогда прог. комплекс может быть назван ПП.

Все программы по характеру использования и категориям польз-ей можно разделить на два класса:

утилитарные программы ("программы для себя") - предназначены для выполнения задач их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения;

программные продукты (изделия) - предназначены для выполнения задач пользователей, широкого распространения и продажи.

ПП могут создаваться как:

индивид. р азработка под заказ (учитывается специфика обраб-ки данных для конкр. польз-ля);

разработка для массового распространения среди пользователей (необходимо обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, гибкость и настраиваемость ПП на условия конкретного применения).

ПП имеют многообразие показателей качества (рис), которые отражают следующие аспекты:

насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать ПП;

насколько легко эксплуатировать ПП;

можно ли использовать ПП при изменении условия его применения и др.

Мобильность ПП означает их независимость от технич. комплекса с-мы обработки данных, операц. среды, сетевой техн-ии обработки данных, специфики предм. обл-ти и т.п. Мобильный (многоплатформный) ПП может быть установлен на различных моделях компов и ОС, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислит. с ети. Ф-ции обработки такого ПП пригодны для масс. исп-ия без к.- либо изменений.

Надежность работы ПП опред-ся устойчивостью и бесперебойностью в работе программ, точность выполнения предписанных ф-ций обраб-ки, возмож-ю диагностики ошибок, возникающих при работе пр-м.

Эффект-ть ПП оценивается как с позиций треб-ний польз-ля, так и с т. зр. расхода вычисл. ресурсов, необходимых для его экспл-ции. Расход вычислит. р есурсов оценивается через объем внеш. памяти для размещ-я пр-м и объем опер. памяти для их запуска.

Учет человеческого фактора означает обесп-е дружеств. интерфейса д /работы конечного польз-ля,

Программное обеспечение (ПО) – это совокупность программных средств для ЭВМ, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование их аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя.

К ПО относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

технология проектирования программ;

методы тестирования программ;

анализ качества работы программ;

документирование программ;

разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования ПО и др.

Все программы по характеру использования и категориям пользователей подразделяют на два класса – утилитарные программы и программные продукты.

Утилитарные программы предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего они выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программные продукты (ПП) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.

ПП можно классифицировать по сфере использования:

аппаратная часть компьютеров и сетей ЭВМ;

технология разработки программ;

функциональные задачи различных предметных областей.

Исходя из этого выделяют 3 класса программных продуктов:

системное программное обеспечение;

инструментарий технологии программирования;

пакеты прикладных программ.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютеров и сетей ЭВМ. Оно включает в себя базовое и сервисное программное обеспечение. В свою очередь, базовое программное обеспечение составляют: базовая система ввода-вывода (BIOS), операционная система (ОС), операционные оболочки. Сервисное программное обеспечение составляют: программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусные программы, программы обслуживания дисков, программы архивирования данных, программы обслуживания сети.

BIOS представляет собой набор программ, обеспечивающих взаимодействие ОС и других программ с различными устройствами компьютера (клавиатурой, видеоадаптером, дисководом, таймером и др.). В функцииBIOSвходят также автоматическое тестирование основных аппаратных компонентов (оперативной памяти и др.) при включении машины, поиск на диске программы-загрузчика ОС и ее загрузка с диска в оперативную память.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Она выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами и пользователем – с другой. ОС обычно хранится во внешней памяти компьютера – на диске.

В функции ОС входит:

осуществление диалога с пользователем;

ввод-вывод и управление данными;

планирование и организация процесса обработки программ;

распределение ресурсов;

запуск программ на выполнение;

всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

передача информации между различными внутренними устройствами;

программная поддержка работы периферийных устройств.

Примерами наиболее популярных операционных систем являются: MSDOS,Windows(95, 98,NT, 2000,XP,Packet),Unix,Linux.

Сетевое ПО предназначено для организации совместной работы группы пользователей на разных компьютерах.

Операционные оболочки (ОО) специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами ОС. ОО имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Расширением базового ПО является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать следующим образом:

программы контроля, тестирования и диагностики, которые используются для проверки правильности функционирования устройства компьютера и для обнаружения неисправностей в процессе эксплуатации; указывают причину и место неисправности;

программы-драйверы, которые расширяют возможности операционной системы по управлению устройствами ввода-вывода, оперативной памятью и т. д.; с их помощью возможно подключение к компьютеру новых устройств или нестандартное использование имеющихся;

программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют записывать информацию на дисках более плотно, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл;

антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения вирусами;

программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами др.

Эти программы называются утилитами.

Инструментарий технологии программирования – совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программ.

Пользователями технологии программирования выступают системные и прикладные программисты.

Выделяют следующие группы инструментальных средств технологии программирования 1, с. 250:

средства для создания приложений , включающие локальные средства, обеспечивающие выполнение отдельных работ по созданию программ, и интегрированные среды разработчиков программ, обеспечивающие выполнение комплекса взаимосвязанных работ по созданию программ;

CASE -технология (Computer - Aided System Engineering ), представляющая методы анализа, проектирования и создания программных систем и предназначенная для автоматизации процессов разработки и реализации информационных систем.

Локальные средства разработки программ наиболее представительны на рынке программных продуктов и состоят из языков и систем программирования, а также инструментальной среды пользователя.

Пакеты прикладных программ (ППП) – комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области. ППП служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов.

Единую классификацию ППП провести затруднительно ввиду большого разнообразия решаемых на ЭВМ задач и соответствующих им ППП. Перечислим наиболее часто используемые ППП 3, с. 53-58.

Текстовые редакторы. Основные функции этого класса прикладных программ заключаются во вводе и редактировании текстовых данных. Дополнительные функции состоят в автоматизации процессов ввода и редактирования. Для операций ввода и сохранения данных текстовые редакторы вызывают и используют системное программное обеспечение, что характерно и для всех прочих видов прикладных программ.

Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. Соответственно, к основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а к дополнительным – средства автоматизации процесса форматирования.

Графические редакторы. Это обширный класс программ, предназначенных для создания и (или) обработки графических изображений. В данном классе различают следующие категории: растровые редакторы, векторные редакторы и программные средства для создания и обработки трехмерной графики (3D-редакторы).

Системы управления базами данных. Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры. Основными функциями систем управления базами данных являются:

создание пустой (незаполненной) структуры базы данных;

предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;

обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации.

Многие системы управления базами данных дополнительно предоставляют возможности проведения простейшего анализа данных и их обработки. В результате возможно создание новых таблиц баз данных на основе имеющихся. В связи с широким распространением сетевых технологий к современным системам управления базами данных предъявляется также требование возможности работы с удаленными и распределенными ресурсами, находящимися на серверах всемирной компьютерной сети.

Электронные таблицы. Электронные таблицы предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки. В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение к ним доступа, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием.

В отличие от баз данных, которые обычно содержат широкий спектр типов данных (от числовых и текстовых до мультимедийных), для электронных таблиц характерна повышенная сосредоточенность на числовых данных. Зато электронные таблицы предоставляют большое разнообразие методов для работы с данными числового типа.

Основное свойство электронных таблиц состоит в том, что при изменении содержания любых ячеек таблицы может происходить автоматическое изменение содержания во всех прочих ячейках, связанных с измененными соотношением, заданным математическими или логическими выражениями (формулами). Простота и удобство работы с электронными таблицами снискали им широкое применение в сфере бухгалтерского учета, в качестве универсальных инструментов анализа финансовых, сырьевых и товарных рынков, доступных средств обработки результатов технических испытаний, то есть всюду, где необходимо автоматизировать регулярно повторяющиеся вычисления достаточно больших объемов числовой информации.

Системы автоматизированного проектирования (CAD -системы). Предназначены для автоматизации проектно-конструкторских работ. Применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре. Кроме чертежно-графических работ эти системы позволяют проводить простейшие расчеты и выбор готовых конструктивных элементов из обширных баз данных.

Отличительная особенность CAD -систем состоит в автоматическом обеспечении на всех этапах проектирования технических условий, норм и правил, что освобождает конструктора или архитектора от работ нетворческого характера. Например, в машиностроенииCAD -системы способны на базе сборочного чертежа изделия автоматически выполнить рабочие чертежи деталей, подготовить необходимую технологическую документацию с указанием последовательности переходов механической обработки, назначить необходимые инструменты, станочные и контрольные приспособления, а также подготовить управляющие программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), промышленных роботов и гибких автоматизированных линий.

Настольные издательские системы. Назначение программ этого класса состоит в автоматизации процесса верстки полиграфических изданий. Этот класс программного обеспечения занимает промежуточное положение между текстовыми процессами и системами автоматизированного проектирования.

Теоретически текстовые процессоры предоставляют средства для внедрения в текстовый документ объектов другой природы, например объектов векторной и растровой графики, а также позволяют управлять взаимодействием между параметрами текста и параметрами внедренных объектов. Однако на практике для изготовления полиграфической продукции эти средства либо функционально недостаточны с точки зрения требований полиграфии, либо недостаточно удобны для производительной работы.

От текстовых процессоров настольные издательские системы отличаются расширенными средствами управления взаимодействием текста с параметрами страницы и с графическими объектами. С другой стороны, они отличаются пониженными функциональными возможностями по автоматизации ввода и редактирования текста. Типичный прием использования настольных издательских систем состоит в том, что их применят к документам, прошедшим предварительную обработку в текстовых процессорах и графических редакторах.

Экспертные системы. Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. Такие системы применяют в тех случаях, когда исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются обширные специальные знания. Характерными областями использования экспертных систем являются юриспруденция, медицина, фармакология, химия.

Характерной особенностью экспертных систем является их способность к саморазвитию. Исходные данные хранятся в базе знаний в виде фактов, между которыми с помощью специалистов-экспертов устанавливается определенная система отношений. Если на этапе тестирования экспертной системы устанавливается, что она дает некорректные рекомендации и заключения по конкретным вопросам или не может дать их вообще, это означает либо отсутствие важных фактов в ее базе, либо нарушения в логической системе отношений. И в том и другом случае экспертная система сама может сгенерировать достаточный набор запросов к эксперту и автоматически повысить ее качество.

С использованием экспертных систем связана особая область научно-технической деятельности, называемая инженерией знаний. Инженеры знаний – это специалисты особой квалификации, выступающие в качестве промежуточного звена между разработчиками экспертной группы (программистами) и ведущими специалистами в конкретных областях науки и техники (экспертами).

Web -редакторы. Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Они предназначены для создания и редактирования так называемыхWeb -документов (Web -страниц Интернета). Web - документы – это электронные документы, при подготовке которых следует учитывать ряд особенностей, связанных с приемом/передачей информации в Интернете.

Теоретически для создания Web - документов можно использовать обычные текстовые редакторы и процессоры, а также некоторые из графических редакторов векторной графики, ноWeb - редакторы обладают рядом полезных функций, повышающих производительность трудаWeb - дизайнеров. Программы этого класса можно эффективно использовать для подготовки электронных документов и мультимедийных изданий.

Браузеры (обозреватели, средства просмотра Web ). К этой категории относятся программные средства, предназначенные для просмотра электронных документов, выполненных в форматеHTML (документы этого формата используются в качествеWeb - документов). Современные браузеры воспроизводят не только текст и графику. Они могут воспроизводить музыку, человеческую речь, обеспечивать прослушивание радиопередач в Интернете, просмотр видеоконференций, работу со службами электронной почты, с системой телеконференций (групп новостей) и многое другое.

Интегрированные системы делопроизводства. Представляют собой программные средства автоматизации рабочего места руководителя. К основным функциям подобных систем относятся функции создания, редактирования и форматирования простейших документов, централизация функций электронной почты, факсимильной и телефонной связи, диспетчеризация и мониторинг документооборота предприятия, координация деятельности подразделений, оптимизация административно-хозяйственной деятельности и поставка по запросу оперативной и справочной информации.

Бухгалтерские системы. Это специализированные системы, сочетающие в себе функции текстовых и табличных редакторов, электронных таблиц и систем управления базами данных. Предназначены для автоматизации подготовки первичных бухгалтерских документов предприятия и их учета, для ведения счетов плана бухгалтерского учета, а также для автоматической подготовки регулярных отчетов по итогам производственной, хозяйственной и финансовой деятельности в форме, принятой для предоставления в налоговые органы, внебюджетные фонды и органы статистического учета. Несмотря на то, что теоретически все функции, характерные для бухгалтерских систем, можно исполнять и другими вышеперечисленными программными средствами, использование бухгалтерских систем удобно благодаря интеграции разных средств в одной системе.

При решении о внедрении на предприятии автоматизированной системы бухгалтерского учета необходимо учитывать необходимость наличия в ней средств адаптации при изменении нормативно-правовой базы. В связи с тем, что в данной области нормативно-правовая база в России отличается крайней нестабильностью и подвержена частым изменениям, возможность гибкой перенастройки системы является обязательной функцией, хотя это требует от пользователей системы повышенной квалификации.

Финансовые аналитические системы. Программы этого класса используются в банковских и биржевых структурах. Они позволяют контролировать и прогнозировать ситуацию на финансовых, товарных и сырьевых рынках, производить анализ текущих событий, готовить сводки и отчеты.

Геоинформационные системы (ГИС). Предназначены для автоматизации картографических и геодезических работ на основе информации, полученной топографическими или аэрокосмическими методами.

Системы видеомонтажа. Предназначены для цифровой обработки видеоматериалов, их монтажа, создания видеоэффектов, устранения дефектов, наложения звука, титров и субтитров.

Отдельные категории прикладных программных средств, обладающие своими развитыми внутренними системами классификации, представляют обучающие, развивающие, справочные и развлекательные системы и программы. Характерной особенностью этих классов программного обеспечения являются повышенные требования к мультимедийной составляющей (использование музыкальных композиций, средств графической анимации и видеоматериалов).

Под программным продуктом (ПП) мы понимаем программное обеспечение (ПО) как результат человеческой деятельности, выставленный на рынке массового покупателя в качестве товара и имеющий ненулевую потребительную стоимость.

Очень важно различать тиражный программный продукт и программное обеспечение проекта. Тиражный ПП производится для того, чтобы его могли использовать во многих местах различные пользователи. Поэтому у него нет заказчиков, а решение о начале разработки принимается исходя из предполагаемого рыночного спроса. Текстовые процессоры, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные словари, корректоры орфографии, русификаторы, переводчики, программы оптического распознавания символов - все это примеры тиражных ПП. Во всем мире их используют миллионы людей.

Программное обеспечение проекта создается для одного, редко - для нескольких пользователей или разрабатывается как часть технологии, которая может быть продана другой организации с целью использования в качестве составной части аппаратно-программного комплекса. В этом направлении работает, например, часть коллектива ParaGraph International, занимающаяся проблемами распознавания символов. Имея не более десятка потенциальных заказчиков, тем не менее эта фирма гигант в своей области.

Таким образом, если у проекта обычно один или несколько пользователей, то вопрос о продолжении разработки стоит не так остро, а конкурентная борьба идет за право вести разработку. Напротив, тиражный программный продукт предназначен сотням тысяч потенциальных пользователей, и при его появлении на рынке неизбежна конкуренция с другими продуктами того же класса. В момент принятия решения о начале разработки фирма идет на значительный финансовый риск. При этом производитель должен ясно сознавать, что выпуском одной версии дело не закончится, поскольку цикл жизни ПП предполагает его совершенствование.

Жизненный цикл программного продукта

Еще одно важное отличие ПП от многих других товаров состоит в том, что отдельная копия программного продукта имеет небольшую себестоимость. Это уникальное для производителя свойство позволяет вводить новые формы взаимодействия с клиентом после первой продажи ПП. Мы имеем ввиду upgrade, то есть право обновлять ПП на этот же, но новой, улучшенной версии за небольшую плату. Понятие upgrade позволяет пользователю считать разные версии ПП одним ПП, в то время как для производителя разные версии иногда выступают как разные проекты и соответственно совершенно разные продукты.

Для производителя жизненный цикл программного продукта состоит из трех фаз:

3. Продолжение разработки.

Обратите внимание на то, что использование сопровождается продолжающейся разработкой - разработкой новых версий и подверсий, в которых учитываются недостатки предыдущей версии и реализуются новые возможности.

Как и любой другой продукт, программный продукт проходит до появления на рынке четыре стадии. Сначала возникает идея (концепция) нового продукта, подвергающаяся тщательному техническому анализу, в результате которого вырабатываются требования к будущему продукту. Одновременно проводится экономический анализ, учитывающий потенциальный сбыт, издержки производства, уровень и сроки окупаемости, конкуренцию на рынке, требуемые инвестиции, краткосрочную и долгосрочную прибыль, степень риска.

Существуют различные способы разделения процесса разработки программного обеспечения на этапы. При некоторых из них выделяют большее количество этапов, при других -- меньшее. По-видимому, неизбежными являются шесть этапов. Разработка программного обеспечения: Определение требований Проектирование

Написание команд -- программы Компоновка Тестирование Документирование

Первый род деятельности, определение требований, представляет особую сложность для больших систем типа V, и вскоре мы его рассмотрим весьма подробно.

Проектирование, имеющееся в виду здесь, есть проекти-рование именно программ, а не той системы в целом, частью которой являются эти программы. Более глубокое изучение этого процесса мы проведем после того, как рассмотрим оп-ределение требований.

Третьим пунктом является написание команд, сведение проекта программного обеспечения или просто программы к последовательности машинных команд. Мы будем называть этот процесс программированием.

Компоновка представляет собой комбинирование, связы-вание отдельных частей программы, написанных разными людьми или группами, в одну большую систему программного обеспечения.

Характеристика программного продукта

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса- утилитарные программы и программные продукты (изделия).

Утилитарные программы ("программы для себя") предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.

Freeware - бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;

Shareware - некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы.

Программный продукт - комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

Программные продукты могут создаваться как:

Индивидуальная разработка под заказ;

Разработка для массового распространения среди пользователей.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами - распространителями программ,реже - фирмами-разработчиками. Сопровождение программ массового применения сопряжено с большими трудозатратами - исправление обнаруженных ошибок, создание новых версий программ и т.п.

Сопровождение программного продукта - поддержка работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т.п.

Программные продукты в отличие от традиционных программных изделий не имеют строго регламентированного набора качественных характеристик, задаваемых при создании программ, либо эти характеристики невозможно заранее точно указать или оценить, т.к. одни и те же функции обработки, обеспечиваемые программным средством, могут иметь различную глубину проработки. Даже время и затраты на разработку программных продуктов не могут быть определены с большой степенью точности заранее. Основными характеристиками программ являются:

Алгоритмическая сложность (логика алгоритмов обработки информации);

Состав и глубина проработки реализованных функций обработки;

Полнота и системность функций обработки;

Объем файлов программ;

Требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства;

Объем дисковой памяти;

Размер оперативной памяти для запуска программ;

Версия операционной системы;

Наличие вычислительной сети и др.

Программные продукты имеют многообразие показателей качества, которые отражают следующие аспекты:

Насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать программный продукт;

Насколько легко эксплуатировать программный продукт;

Можно ли использовать программный продукт при изменении условия его применения и др.

Дерево характеристик качества программных продуктов

Мобильность программных продуктов означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области многоплатформный программный продукт может быть установлен на различных моделях компьютеров и операционных систем, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислительной сети. Функции обработки такого программного продукта пригодны для массового использования без каких-либо изменений.

Надежность работы программного продукта определяется бесперебойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики возникающих в процессе работы программ ошибок.

Эффективность программного продукта оценивается как с позиций прямого его назначения - требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации.

В условиях существования рынка программных продуктов важными характеристиками являются:

Если программный продукт создается не под заказ и предполагается выход на рынок программных средств, маркетинг выполняется в полном объеме: изучаются программные продукты-конкуренты и аналоги, обобщаются требования пользователей к программному продукту, устанавливается потенциальная емкость рынка сбыта, дается прогноз цены и объема продаж. Кроме того, важно оценить необходимые для разработки программного продукта материальные, трудовые и финансовые ресурсы, ориентировочные длительности основных этапов жизненного цикла программного продукта.

Если программный продукт создается как заказное программное изделие для определенного заказчика, на данном этапе также важно правильно сформулировать и документировать задание на его разработку. Ошибочно понятое требование к программному продукту может привести к нежелательным результатам в процессе его эксплуатации.

Проектирование структуры программного продукта связано с алгоритмизацией процесса обработки данных, детализацией функций обработки, разработкой структуры программного продукта (архитектуры программных модулей), структуры информационной базы (базы данных) задачи, выбором методов и средств создания программ-технологии программирования.

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса:

1) утилитарные программы ("программы для себя"), предназначенные для выполнения задач их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения;

2) программные продукты (изделия), предназначенные для выполнения задач пользователей, широкого распространения и продажи.

Кроме продажи существуют и другие способы легального распространения программных продуктов (ПП), как правило, через Интернет:

- FreeWare — бесплатные программы, свободно распространяемые, без ограничений по сроку работы или по функциональности, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;

- ShareWare — (некоммерческие) условно-бесплатные программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы и регистрация. Имеют различные ограничения — от напоминания о необходимости зарегистрировать программу до ограничений функциональности;

- DonationWare - разновидность ShareWare, где не указывается конкретная сумма, которую должен заплатить пользователь в том случае, если ему понравилась программа.

- PostcardWare - для получения официального права пользоваться программой пользователь должен отправить автору почтовую карточку;

- Adware - программа является бесплатной для конечного пользователя, но показывает рекламу, за что автор получает деньги от рекламодателей. В последнее время эта схема активно набирает обороты;

- Trial - программа работает определенное время, за которое можно оценить степень ее полезности и принять решение о необходимости покупки;

- Demo - это видеоролики, позволяющие только просмотреть возможности программы, но не использовать её в полноценной работе даже в течение ограниченного времени.

ПП должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак производителя, а также желательно наличие кода государственной регистрации. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван программным продуктом.

Программный продукт — комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой другой вид промышленной продукции.

ПП могут создаваться как:

- индивидуальная разработка под заказ (учитывается специфика обработки данных для конкретного пользователя);

Разработка для массового распространения среди пользователей (необходимо обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, гибкость и настраиваемость ПП на условия конкретного применения).

Программные продукты имеют многообразие показателей качества (рис.

2.1), которые отражают следующие аспекты:

Насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать ПП;

Насколько легко эксплуатировать ПП;

Можно ли использовать ПП при изменении условия его применения и др.

Мобильность ПП означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и т.п. Мобильный (многоплатформный) ПП может быть установлен на различных моделях компьютеров и операционных систем, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислительной сети. Функции обработки такого ПП пригодны для массового использования без каких-либо изменений.

Надежность работы ПП определяется бесперебойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики ошибок, возникающих в процессе работы программ.

Рис. 2.1. Дерево характеристик качества программных продуктов

Эффективность ПП оценивается как с позиций прямого его назначения — требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации. Расход вычислительных ресурсов оценивается через объем внешней памяти для размещения программ и объем оперативной памяти для запуска программ.

Учет человеческого фактора означает обеспечение дружественного интерфейса для работы конечного пользователя, наличие контекстно-зависимой подсказки или обучающей системы в составе программного средства, хорошей документации для освоения и использования заложенных в программном средстве функциональных возможностей, анализ и диагностику возникших ошибок и др.

Модифицируемость ПП означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т.п.

Коммуникативность ПП основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечении обмена данными в общих форматах представления (экспорт/импорт баз данных, внедрение или связывание объектов обработки и др.).

В условиях существования рынка ПП важными характеристиками являются:

Время нахождения на рынке (длительность продаж);

Известность фирмы-разработчика и программы;

Наличие программных продуктов аналогичного назначения.

Спецификой ПП, в отличие от большинства промышленных изделий, является также и то, что их эксплуатация должна выполняться на правовой основе — лицензионных соглашениях между разработчиком и пользователями с соблюдением авторских прав разработчиков ПП.

ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

1. Понятие и классы программного продукта.

2. Жизненный цикл программного продукта.

3. Основные понятия о защите программных продуктов.

4. Программные системы защиты от несанкционированного копирования.

5. Правовые методы защиты программных продуктов и баз данных.

6. Характеристика классов программных продуктов зависимости от сферы их использования.

7. Классификация пакетов прикладных программ.

Вопрос №1. Понятие и классы программного продукта.

Пакеты прикладных программ (ППП) являются наиболее динамично развивающейся частью информационного рынка программного обеспечения. Совершенствование ППП способствует внедрению компьютеров во все сферы деятельности.

Все программы по характеру использования и категориям пользователя можно разделить на два класса:

1. Утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего они выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

2. Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продаж.

В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения программных продуктов, которые появились с использованием глобальных или региональных телекоммуникаций:

1. freeware – бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения.

2. shareware – некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляет взнос определенной суммы.

Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода государственной регистрации. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван программным продуктом.

Программный продукт (ПП) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

Программные продукты могут создаваться как индивидуальная разработка под заказ, так и как разработка для массового распространения среди пользователей.

Вопрос №2. Жизненный цикл программного продукта.

Программы любого вида характеризуются жизненным циклом, состоящим из отдельных этапов:

1) маркетинг рынка программных средств, спецификация требований к программному продукту;

Маркетинг и спецификация программного продукта предназначены для изучения требований к создаваемому программному продукту, а именно:

· Определение состава и назначения функций обработки данных ПП.

· Установление требований пользователя к характеру взаимодействия с программным продуктом, типу пользовательского интерфейса (система меню, использование мыши и т.д.).

· Требования к комплексу технических и программных средств для эксплуатации ПП и т.д.

На данном этапе необходимо выполнить формализованную постановку задачи.

2) проектирование структуры программного продукта;

Связано с алгоритмизацией процесса обработки данных, детализация функций обработки, разработка структуры ПП и информационной базы (базы данных) задачи, выбором методов и средств создания программ (технология программирования).

3) программирование (создание программного кода), тестирование, автономная и комплексная отладка программ;

Являются технической реализацией проектных решений и выполняются с помощью выбранного инструментария разработчика.

4) документирование программного продукта, подготовка эксплуатационной и технологической документации;

Документирование ПП является обязательным видом работ, выполняемых, как правило, не самим разработчиком, а лицом, связанным с распространением и внедрением программного продукта. Документация должна содержать необходимые сведения по установке и обеспечению надежной работы программного продукта, поддерживать пользователей при выполнении функций обработки, определять порядок комплексирования программного продукта с другими программами. Успех распространения и эксплуатации ПП в значительной степени зависит от качества его документации.

5) выход на рынок программных средств, распространение программного продукта (связан с организацией продаж массовому пользователю);

Этот этап должен по возможности быть коротким, для продвижения ПП применяются стандартные приемы маркетинга: реклама, увеличение числа каналов реализации, ценовая политика и т.д.

6) эксплуатация программного продукта пользователями;

Идет параллельно с его сопровождением , при этом эксплуатация программ может начинаться и в случае отсутствия сопровождения или продолжаться в случае завершения сопровождения еще какое-то время. После снятия ПП с продажи определенное время также может выполнять его сопровождение. В процессе эксплуатации ПП производится устранение обнаруженных ошибок.

7) сопровождение программного продукта;

Снятие программного продукта с продажи, отказ от сопровождения.

Происходят, как правило, в случае изменения технической политики фирмы-разработчика, неэффективности работы ПП, наличия в нем неустранимых ошибок, отсутствие спроса.

Длительность жизненного цикла для различных ПП не одинакова. Для большинства современных ПП длительность жизненного цикла измеряется в годах (2-3 года). Хотя достаточно часто встречаются на компьютерах и давно снятые с производства ПП.

Вопрос №3. Основные понятия о защите программных продуктов (ПП).

Программные продукты и компьютерные базы данных являются предметом интеллектуального труда специалистов высокой квалификации. Программное обеспечение является объектом защиты также и в связи со сложностью и трудоемкостью восстановления его работоспособности, значимостью программного обеспечения для работы информационной системы.

Защита программного обеспечения преследует цели:

1. ограничение несанкционированного доступа к программам или их преднамеренное разрушение и хищение;

2. исключение несанкционированного копирования (тиражирования) программ.

Программный продукт и базы данных должны быть защищены по нескольким направлениям от воздействия:

1) человека – хищение машинных носителей и документации программного обеспечения; нарушение работоспособности программного продукта и др.;

2) аппаратуры – подключение к компьютеру аппаратных средств для считывания программ и данных или их физического разрушения;

3) специализированных программ – приведение программного продукта или базы данных в неработоспособное состояние (например, вирусное заражение), несанкционированное копирование программ и базы данных и т.д.

Самый простой и доступный способ защиты ПП и базы данных – ограничение доступа. Контроль доступа к программному продукту и базе данных строится путем:

1. парольной защиты программ при их запуске;

2. использования ключевой дискеты для запуска программ;

3. ограничения программ или данных, функций обработки, доступных пользователям, и др.

Могут также использоваться и криптографические методы защиты информации базы данных или головных программных модулей.

Вопрос №4. Программные системы защиты от несанкционированного копирования.

При использовании программных систем защиты программа выполняется только при опознании некоторого уникального не копируемого ключевого элемента.

Таким ключевым элементом могут быть:

· дискета, на которой записан не подлежащий копированию ключ;

· определенные характеристики аппаратуры компьютера;

· специальное устройство (электронный ключ), подключаемое к компьютеру и предназначенное для выдачи опознавательного кода.

Программные системы защиты от копирования ПП:

· идентифицируют среду, из которой будет запускаться программа;

· устанавливают соответствующие среды, из которой запущена программа, той, для которой разрешен санкционированный запуск;

· вырабатывают реакцию на запуск из несанкционированной среды;

· регистрируют санкционированное копирование;

· противодействуют изучению алгоритмов и программ работы системы.

Вопрос №5. Правовые методы защиты программных продуктов и баз данных.

Правовые методы защиты включают:

· закон о производственных секретах;

· лицензионные соглашения и контракты;

· экономические права, дающие их обладателям право на получение экономических выгод от продажи и использования ПП и баз данных;

· моральные права, обеспечивающие защиту личности автора в его произведении.

Во многих цивилизованных странах несанкционированное копирование программ в целях продажи или бесплатного распространения рассматривается как государственное преступление, карается штрафом или тюремным заключением. Однако само авторское право не обеспечивает защиту новой идеи, концепции, методологии и технологии разработки программ.

Вопрос №6. Характеристика классов программных продуктов в зависимости от сферы их использования.

В зависимости от сферы (области) использования ПП это:

· аппаратная часть автономных компьютеров и сетей ЭВМ;

· функциональные задачи различных предметных областей;

· технология разработки программ

для поддержки информационных технологий выделяют три класса ПП:

· Системное программное обеспечение;

· Пакеты прикладных программ;

· Инструментарий технологии программирования.

Системное программное обеспечение направлено:

1. на создание операционной среды функционирования других программ;

2. на обеспечение надежной и эффективной работы самого компьютера и вычислительной сети;

3. на проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера и вычислительных сетей;

4. на выполнение вспомогательных технологических процессов (копирование, архивирование и т.д.).

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.

Пакеты прикладных программ служат программным инструментарием решения функциональных задачи являются самым многочисленным классом ПП. В данный класс входят ПП, выполняющие обработку информации различных предметных областей.

Установка ПП на компьютер выполняется квалифицированными пользователями, а непосредственную их эксплуатацию осуществляют, как правило, конечные пользователи – потребители информации, во многих случаях деятельность которых весьма далека от компьютерной области. Данный класс ПП может быть весьма специфичным для отдельных предметных областей.

Пакет прикладных программ – комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.

Инструментарий технологии программирования обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные ПП, которые являются инструментальными средствами разработчика. ПП данного класса поддерживают все технологические этапы процесса проектирования, программирования (кодирования), отладки и тестирования создаваемых программ.

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса:

– утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения;

– программные продукты («изделия») предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.

– freeware – бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;

– shareware – некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно (при условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы).

Ряд производителей использует OEM-программы (Original Equipment Manufacturer), т.е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с вычислительной техникой.

Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода государственной регистрации. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван программным продуктом.

Программный продукт – комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

Путь от «программ для себя» до программных продуктов достаточно долгий, он связан с изменениями технической и программной среды разработки и эксплуатации программ, с появлением и развитием самостоятельной отрасли – информационного бизнеса, для которой характерны разделение труда фирм – разработчиков программ, их дальнейшая специализация, формирование рынка программных средств и информационных услуг.

Программные продукты могут создаваться как:

– индивидуальная разработка под заказ;

– разработка для массового распространения среди пользователей.

При индивидуальной разработке фирма-разработчик создает оригинальный программный продукт, учитывающий специфику обработки данных для конкретного заказчика.

При разработке для массового распространения фирма-разработчик, с одной стороны, должна обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, с другой стороны, гибкость и настраиваемость программного продукта на условия конкретного применения. Отличительной особенностью программных продуктов должна быть их системность – функциональная полнота и законченность реализуемых функций обработки, которые применяются в совокупности.

Программный продукт разрабатывается на основе промышленной технологии выполнения проектных работ с применением современных инструментальных средств программирования. Специфика заключается в уникальности процесса разработки алгоритмов и программ, зависящего от характера обработки информации и используемых инструментальных средств. На создание программных продуктов затрачиваются значительные ресурсы – трудовые, материальные, финансовые; требуется высокая квалификация разработчиков.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами – распространителями программ (дистрибьюторами), реже – фирмами-разработчиками. Сопровождение программ массового применения сопряжено с большими трудозатратами – исправление обнаруженных ошибок, создание новых версий программ и т.п.

Сопровождение программного продукта – поддержка работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т.п.

Основные характеристики программ:

– алгоритмическая сложность (логика алгоритмов обработки информации);

– состав и глубина проработки реализованных функций обработки;

– полнота и системность функций обработки;

– объем файлов программ;

– требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства;

– объем дисковой памяти;

– размер оперативной памяти для запуска программ;

– тип процессора;

– версия операционной системы;

– наличие вычислительной сети и др.

Программные продукты имеют многообразие показателей качества, которые отражают следующие аспекты:

– насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать программный продукт;

– насколько легко эксплуатировать программный продукт;

– можно ли использовать программный продукт при изменении условия его применения и др.

Дерево характеристик качества программных продуктов представлено на рисунке.

Мобильность программных продуктов означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и т.п. Мобильный (многоплатформный) программный продукт может быть установлен на различных моделях компьютеров и операционных систем, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислительной сети. Функции обработки такого программного продукта пригодны для массового использования без каких-либо изменений.

Надежность работы программного продукта определяется бессбойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики возникающих в процессе работы программ ошибок.

Эффективность программного продукта оценивается как с позиций прямого его назначения - требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации.

Учет человеческого фактора означает обеспечение дружественного интерфейса для работы конечного пользователя, наличие контекстно-зависимой подсказки или обучающей системы в составе программного средства, хорошей документации для освоения и использования заложенных в программном средстве функциональных возможностей, анализ и диагностику возникших ошибок и др.

Модифицируемость программных продуктов означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т.п.

Коммуникативность программных продуктов основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечении обмена данными в общих форматах представления (экспорт/импорт баз данных, внедрение или связывание объектов обработки и др.).

Жизненный цикл программного продукта

Для производителя жизненный цикл программного продукта состоит из трех фаз:

1. Разработка.

2. Использование.

3. Продолжение разработки.

Существуют различные способы разделения процесса разработки программного обеспечения на этапы. При некоторых из них выделяют большее количество этапов, при других - меньшее. По-видимому, неизбежными являются шесть этапов. Разработка программного обеспечения: Определение требований Проектирование

Написание команд - программы Компоновка Тестирование Документирование

Характеристика программного продукта

Утилитарные программы («программы для себя») предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программные продукты могут создаваться как:

Индивидуальная разработка под заказ;

Разработка для массового распространения среди пользователей.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами - распространителями программ, реже - фирмами-разработчиками. Сопровождение программ массового применения сопряжено с большими трудозатратами - исправление обнаруженных ошибок, создание новых версий программ и т.п.

Алгоритмическая сложность (логика алгоритмов обработки информации);

Состав и глубина проработки реализованных функций обработки;

Полнота и системность функций обработки;

Объем файлов программ;

Требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства;

Объем дисковой памяти;

Размер оперативной памяти для запуска программ;

Тип процессора;

Версия операционной системы;

Наличие вычислительной сети и др.

Программные продукты имеют многообразие показателей качества, которые отражают следующие аспекты:

Насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать программный продукт;

Насколько легко эксплуатировать программный продукт;

Можно ли использовать программный продукт при изменении условия его применения и др.

Дерево характеристик качества программных продуктов

В условиях существования рынка программных продуктов важными характеристиками являются:

Стоимость,

Количество продаж;

Время нахождения на рынке (длительность продаж);

Известность фирмы-разработчика и программы;

Наличие программных продуктов аналогичного назначения.