Лекции по Информационным технологиям в металлургии (стр. 6 из 9)
Основные функции:
· Создание текста. Предполагает ручной набор с клавиатуры, либо импортирование с других программ. Текст может импортироваться при вводе со сканера.
· Любой текстовый редактор имеет функцию редактирования. Для этого программа текстового редактора может осуществлять поиск фрагментов, замену частей текста, вставку.
· Форматирование текста. Разбиение текста на страницы, автоматические переносы в конце строки, установка границ абзацев, предварительный просмотр. Программы текстовых редакторов позволяют компоновать текст с другими объектами, созданными с помощью других прикладных программ (таблицы, рисунки и другие изображения), в результате компоновки с этими объектами получается комплексный сложный документ. Связывание частей сложного документа в единый комплексный документ возможен в том случае, если редактор является компонентом интегрированного пакета. Таким пакетом является MS Office, MS Word. Современные текстовые редакторы построены по концепции wisywig (что видишь то и получишь), изображение, выводимое на экран, при печати будет воспроизводиться также как на экране.
Текстовые редакторы содержат очень развитые средства для оформления текста. В текстовых редакторах содержаться средства синтаксического и орфографического контроля.
Электронные таблицы.
Идея электронных таблиц с 1979 года MS Excel.
Основные функции:
· Электронные таблицы преимущественно работают с числами, основной процесс – вычислительный. С помощью электронных таблиц можно проводить несложные расчеты. Эти функции означают, что имеется большое количество встроенных функций, которые объединяются в группы (около 250 функций):
1. математические
2. для работы с датами
3. для работы с базами данных и т.д.
Важной особенностью электронных таблиц является наличие логических функций. С их помощью электронные таблицы превращаются практически в язык программирования, позволяющий выполнить любой вычислительный алгоритм: циклические вычисления, ветвление алгоритма по условию. Электронные таблицы запоминают весь алгоритм вычислений. Во многих разновидностях существуют специальные языки, позволяющие записать такой алгоритм. Такая запись называется макрос. Электронные таблицы, как и текстовые редакторы, являются компонентами интегрированного пакета и позволяют использовать объекты, созданные другими программами.
· В электронных таблицах имеются развитые средства деловой графики для отображения числовых данных в графическом виде (мастер диаграмм).
Электронная таблица является подходящим инструментом для моделирования.
Данные
↓
Алгоритм
↓
Результат
В электронных таблицах могут содержаться надстройки, содержащие дополнительные функции. К ним относится пакет анализа – инструмент статистической обработки данных, поиск решения – средство для решения оптимизационных задач.
В электронных таблицах отсутствует ряд функций, позволяющих решать серьезные задачи: матричные расчеты, интегрирование.
Графический редактор.
Для работы с изображениями существует графический редактор.
Изображение, как вид данных, имеет свои особенности. Изображения можно разделить на два типа:
· Штриховые
· Полутоновые
В штриховых изображениях существует только два уровня яркости, соответствующие черному и белому участку изображения (чертежи).
В полутоновых изображениях имеются переходы яркости от полностью чёрных к белым (фотография). Изображения могут быть чёрно-белыми и цветными. В чёрно-белых есть определённые переходы яркости градации, а в цветных – разные цвета и переходы.
Изображения могут формироваться разными способами:
· растровые;
· векторные.
В растровых изображениях вся площадь рисунка разбивается на множество точек, каждая точка называется пиксель и характеризуется цветом и яркостью.
Векторные изображения формируются иначе. Векторные изображения – совокупность отдельных отрезков-векторов. Вектора могут быть достаточно маленькими, и, таким образом, изображение представляется единым целым.
Существуют графические редакторы различных типов: растровые и векторные; для обработки штриховых изображений существуют специальные графические редакторы, для полутоновых – свои специальные редакторы (Photo Editor).
Основные функции:
· создание изображений – ручное изображение, импорт изображений.
· Редактирование изображений: масштабирование, поворот изображений на фиксированный и произвольный угол, вырезать, вставить изображения.
Графические редакторы очень часто содержат библиотеки готовых изображений, управление свойствами изображения: яркостью, цветом, балансом.
Графических редакторов очень много и они встречаются, как компоненты интегрированных пакетов и предназначены для узких предметных областей.
Системы управления базами данных.
MS Access. СУБД позволяет формировать логическую структуру БД на этапе ее создания, осуществлять наполнение базы, поиск информации в БД и выдачу информации по запросу пользователя.
Средства для создания электронных презентаций.
MS Power Point. С помощью средств создания электронных презентаций любые данные могут быть представлены в удобном для восприятия виде. Текст, числа могут быть выведены в виде таблиц, графиков, текста. Средство анимации изображения можно добавить.
Проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ.
Предназначены для решения задач, относящихся к узким предметным областям. Так как много задач в различных областях, существует множество проблемно-ориентированных пакетов.
Пакеты для математических и статистических расчетов.
MathCAD, Statistica, Math lab, Stat graphics.
Математические пакеты созданы для решения математических задач. В отличии от электронных таблиц в математических пакетах существует много дополнительных возможностей.
Основные задачи, решаемые математическими пакетами:
· Решение уравнений и систем уравнений различных видов
· Численное дифференцирование и интегрирование
· Решение дифференциальных уравнений различных видов
· Матричные методы
· Решение задач линейного программирования
· Решение оптимизационных задач
Важная особенность математических пакетов в том, что они разрабатываются с использованием специфического интерфейса для математиков. Запись математической задачи средствами такого интерфейса не отличается от традиционной математической записи.
В математических пакетах имеются средства для решения математических задач методами символьной математики.
В пакетах существуют расширенные средства построения графиков зависимости. Существует возможность построения графиков в полярных координатах.
Статистические пакеты предоставляют большие возможности для статистической обработки информации.
Первичная статистика, оценка законов распределения случайных величин.
Статистические пакеты позволяют вести регрессионный и корреляционный анализ.
Еще одна функция любого статистического пакета – множественная регрессия, когда функция y зависит от множества величин.
Планирование эксперимента и обработка данных планированного эксперимента.
Статистические пакеты содержат очень развитые средства графического взаимодействия с пользователем: результаты могут быть представлены графически, построение доверительных интервалов тоже отображаются на этих графиках.
В любом статистическом пакете предусмотрены очень мощные средства поддержки пользователей, например, в пакете Stat graphics существует средство Stat Advisor, представляющее собой экспертную систему. Для пользователей, недостаточно знакомых с приемами статистической обработки информации, такая система оказывает большую помощь.
Также существует экспертная система ״консультант плюс״ – для юристов.
Специализированные пакеты для управления технологическими процессами.
Программное обеспечение АСУТП для управления технологическими процессами должно обеспечить сбор данных о состоянии технологического процесса, некоторую обработку этих данных для выработки решения по управлению объектом и программные средства, позволяющие реализовать принятое решение при управлении объектом.
1. программы этого типа должны обладать повышенной надежностью.
2. важное требование – быстрое время реакции.
3. программные средства должны обладать многозадачностью(параллельно решаются несколько задач), таким образом, требуется ОС реального времени, работающие по прерываниям от источников информации.
В информационных системах основная работа по обработке информации сосредоточена на уровне SCADA (диспетчер). Для разработки SCADA систем существуют специализированные пакеты прикладных программ.
Главные функции SCADA систем:
1. отображение управляемого технологического процесса в наиболее удобном для восприятия виде (мнемосхема).
2. измерение и отображение величин технологических параметров.
3. аварийная сигнализация.
4. обеспечение общего уровня процессом (объектом). Во-первых, это выработка управляющих воздействий на основе модельной поддержки принятия решений.
Программные средства, входящие в состав SCADA системы позволяют изменять величины управляющих воздействий персоналу, который ведет технологический процесс. Программно - аппаратные средства АСУТП позволяют управлять положением регулирующих органов дистанционно с рабочего места оператора, ведущего процесс.