Информационные (компьютерные) технологии - это совокупность конкретных технических и программных средств, которые позволяют выполнять различные операции по обработке информации. Информационную технологию составляют такие важные элементы как:
· интерфейс пользователя;
· конкретные операции в предметной области (например, создание простых и сложных документов, работа с базами данных, с электронными таблицами).
В первые годы эксплуатации персональные компьютеры в основном были оснащены операционной системой МS DOS, для которой и было разработано большинство прикладных задач. В ней, пользователь при работе с файлами, содержащими нужную ему информацию, должен был помнить названия этих файлов и их расположение (имена каталогов, имя диска), либо постоянно обращаться к неудобным справочным функциям MS DOS (типа команды dir). Основных команд обработки файлов всего три - copy, del, rename, но для более сложной обработки информации, связанной с редактированием файлов, созданием программ на различных языках программирования, требуются знание до полусотни дополнительных команд и способов их запуска. Не малое время работы на ЭВМ занимал ручной набор на клавиатуре команд операционной системы (таких как просмотр содержимого каталогов - dir и смены каталогов - cd), что создавало большие неудобства и утомляло пользователей ЭВМ. Особую трудность представляют задачи, связанные со сложной обработкой информации, особенно, если задача содержит графическую или табличную информацию.
Существенным шагом вперед в развитии пользовательского интерфейса было создание программ-оболочек DOS, например, - Norton Commander. Эта оболочка завоевала широкую популярность, как в среде начинающих пользователей, так и в среде профессионалов, поскольку обеспечивала следующее:
· наглядное отображение файловой системы на экране и удобные средства для просмотра этой системы;
· простой и удобный диалог с MS DOS (основные команды обработки файловой системы выполняются простым нажатием одной из функциональных клавиш [F3 - F9]).
Однако, не все задачи повышения эффективности и удобства использования компьютера были решены. И в первую очередь - это задачи, связанные с подготовкой сложных документов, включающих текстовую, графическую и табличную информацию. Их решение связано с появлением семейства ОС Windows, которая с момента своего рождения постоянно совершенствуется (в нее добавляются все новые программы и возможности).
Организуя совместную работу приложений Windows, можно создавать сложные документы, которые кроме текстовой информации содержат рисунки, графики, таблицы, сложные математические формулы и т.д. В совместной работе, в интеграции приложений можно выделить три механизма:
· буфер промежуточного хранения (обмена);
· технология OLE;
· непосредственный обмен данными.
Буфер промежуточного хранения, обмена (clipboard) - область памяти, которую оболочка Windows выделяет для промежуточного хранения информации. Каждое приложение может помещать туда данные и брать их оттуда. Данными могут быть текст, рисунок, таблица или их фрагменты и т.д. Каждое приложение имеет доступ к буферу обмена, что и делает возможным обмен данными между приложениями. Информация в нем остается неизменной в течение всего сеанса работы Windows (если туда не направлена новая информация, которая полностью замещает старую). По окончании работы Windows информация в буфере обмена исчезает. На его содержание не оказывает влияние запуск и завершение работы приложений, вставка содержимого в документ, поэтому одни и те же данные можно вставлять в документы несколько раз. Буфер обмена автоматически распознает вид передаваемой информации и ее формат. Он выполняет по мере возможностей и ее преобразование, обеспечивая доступность информации для многих приложений.
С развитием технических и программных средств современных компьютеров встает задача объединения в одном документе объектов разного происхождения и разной природы, например: текст, фотографии, музыку, отрывки видео изображений и т.д. Поэтому для обработки таких сложных документов механизма буфера промежуточного обмена для непосредственного внедрения новых объектов явно недостаточно.
При работе в Windows для создания и обработки сложных документов предлагается использовать более универсальный механизм, который называется технология OLE (Object Linking and Embedding) - связь и внедрение объектов. Идея этой технологии состоит в том, чтобы облегчить и сделать универсальным использование новейших возможностей при создании сложных документов.
Средства непосредственного обмена данными между приложениями Windows можно разделить на три категории:
· конвертирование (преобразование) файлов,
· экспорт и импорт данных,
· динамический обмен данными (DDE - Dynamic Data Exchange).
Конвертированием обычно называют изменение формата файла документа или его части. При конвертировании файл-документа определенного типа, подготовленный средствами некоего приложения (возможно, в другой ОС) преобразуется приложением Windows в файл-документ другого или того же (или примерно того же) типа. Аналогичные возможности конвертирования информации из формата Word в другие доступные форматы можно выполнить и через команду Сохранить как, т.е. выполнить обратное преобразование документа «Документ Word - Текстовый файл».
Операция «экспорт - импорт данных» обработки файла-документа предоставляет возможность производить сложную обработку файлов из одного формата в другой. Осуществляется пересылка данных из одного файла в другой по определенным соглашениям. Данные могут пересылаться между файлами разных типов, а также между файлами разных форматов. Например, экспорт-импорт следующих пар файлов:
· файл базы данных .DBF (dBase или Foxpro) в файл MS Excel .XLS,
· файл базы данных .MDB (MS Access) в текстовый файл .TXT.
Динамический обмен данными (DDE - Dynamic Data Exchange) - это специальный протокол обмена данными между приложениями Windows, который позволяет автоматизировать подготовку однотипной информации с захватом необходимых данных из других файлов. Например, набор и формирование стандартных документов типа писем или приглашений для большого числа адресатов. Необходимо набрать один бланк стандартного письма, а затем тиражировать его, используя базу данных адресатов. Управление этим процессом удобнее выполнять через команду Сервис - Слияние. В результате всех манипуляций формируется выходной документ в отдельном окне редактора Word, содержащий все письма для каждой записи базы данных в соответствии с условиями отбора. Кроме формирования стандартных писем можно выполнять и другие виды работ, связанные с подготовкой стандартной однотипной информацией, например, подготовка конвертов, индивидуальных карточек учета, счетов и прочее.
Надо сказать, что в ОС семейства Windows существуют и другие технологии, например технология COM. COM (Component Object Model - Объектная Модель Компонентов) - это технологический стандарт, предназначенный для создания программного обеспечения на основе взаимодействующих распределённых компонентов, каждый из которых может использоваться во многих программах одновременно (как локально, так и в распределенном сетевом окружении). Стандарт COM был разработан в 1993 г. корпорацией Майкрософт как основа для развития технологии OLE. (технология OLE 1 уже позволяла создавать так называемые «составные документы»: например, в пакете Microsoft Office эта технология позволяла включать диаграммы Microsoft Excel в документы Microsoft Word). Основным понятием, которым оперирует стандарт COM, является COM-компонент. Программы, построенные на стандарте COM, фактически не являются автономными программами, а представляют собой набор взаимодействующих между собой COM-компонентов. Каждый компонент имеет уникальный идентификатор и может одновременно использоваться многими программами. Компонент взаимодействует с другими программами через так называемые COM-интерфейсы (наборы абстрактных функций и свойств). COM служит основой для: OLE (технологии составных документов), ActiveX-объектов и элементов управления ActiveX (инструмент для разработок в Web, базирующийся на механизмах OLE), DCOM (расширение COM, делающее ее распределенной, то есть позволяющей вызывать COM-объекты, находящиеся на другом компьютере в сети), COM+ (это эволюция COM). На базе COM создано большинство новейших продуктов (MS Office, MTS и др.) и технологий Windows (Automation, Drag & Drop и др.).
Достоинством Windows является унифицированный пользовательский интерфейс, благодаря которому в различных программах сохраняются одинаковые принципы управления их работой (например, в любой программе, работающей под управлением этих ОС, нажатие клавиши F1 вызывает помощь). Реализация принципа Plug and Play (подключи и используй) позволяет без ручной настройки подключать новые устройства к компьютеру (автоматически подбирается драйвер, необходимый для работы нового, подключенного к ЭВМ устройства). Технология Drag and Drop (перетащи и положи) позволяет легко изменить положение любого окна и его размеры. Кроме того, эту технологию можно использовать для удаления объектов (для этого достаточно удаляемый объект перетащить в папку Корзина).
В конце главы отметим, что анализ развития средств вычислительной техники позволяет утверждать, что она постоянно эволюционирует в двух направлениях. Первое из них связано с улучшением параметров существующих компьютеров, повышением их быстродействия, увеличением объемов их оперативной и дисковой памяти, а также с совершенствованием и модификацией программных средств, ориентированными на повышение эффективности выполнения ими своих функций. Второе направление определяет изменения в технологии обработки информации, приводящие к улучшению использования компьютерных систем. Развитие в этом направлении связано с появлением новых типов компьютеров и качественно новых программных средств, дополняющих уже существующие. Развитие программных средств идет по пути увеличения их дружественности, т.е. такого упрощения управления ими, что от пользователя не требуется специальной подготовки, и система создает максимально комфортные условия для его работы.
Основной ориентир в совершенствовании вычислительных систем - превращение их в удобного партнера конечного пользователя при решении задач в ходе его профессиональной деятельности. Для обеспечения наибольшей дружественности интерфейса программного средства с пользователем первый должен стать интеллектуальным. Интеллектуальный интерфейс, обеспечивающий непосредственное взаимодействие конечного пользователя и компьютера при решении задачи в составе человеко-машинной системы, должен выполнять три группы функций:
· обеспечение для пользователя возможности постановки задачи для ЭВМ путем сообщения только ее условия (без задания программы решения);
· обеспечение для пользователя возможности формирования сред решения задачи с использованием только терминов и понятий из области профессиональной деятельности пользователя, естественных форм представления информации;
· обеспечение гибкого диалога с использованием разнообразных средств, в том числе не регламентируемых заранее, с коррекцией возможных ошибок пользователя.
Структура системы, удовлетворяющей требованиям новой технологии решения задач, состоит из трех компонент:
· исполнительной системы, представляющей собой совокупность средств, обеспечивающих выполнение программ;
· базы знаний, содержащей систему знаний о проблемной среде;
· интеллектуального интерфейса, обеспечивающего возможность адаптации вычислительной системы к пользователю.
Такая система существенно отличается от создававшихся на более ранних этапах развития информатики и вычислительной техники.