Пакеты прикладных программ

Введение

 

Прикладные программы  предназначены для того, чтобы  обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека. Поэтому этот класс программ представляет наибольший интерес для массового пользователя компьютеров.

Из-за огромного разнообразия прикладного ПО существует множество  вариантов его классификации. Рассмотрим наиболее общую классификацию прикладных программ. Разделим данное ПО на 2 больших класса:

ПС общего назначения. К таким относятся программы, обеспечивающие выполнение наиболее часто используемых, универсальных задач (текстовые редакторы, табличные процессоры, графические редакторы, СУБД и т.д.).

ПС профессионального  уровня. Программы этого класса ориентируются на достаточно узкую предметную облать, но проникают в нее достаточно глубоко (издательские системы, САПР - системы автоматизированного проектирования, программы 3D-графики, программы видеомонтажа, нотные редакторы, АСУ - автоматизированные системы управления и т.д.).

В экономической практике пакеты прикладных программ используются в бухгалтерском учете, документационном обеспечении управления, в налогообложении, управлении проектами и персоналом, банковском деле, статистической обработке  данных, финансовом анализе, планировании и принятии решений, в страховой  деятельности и во многих других областях данной сферы. Популярны так называемые интегрированные системы.

 

Табличные процессоры

 

Основным средством решения  экономических задач является табличный  процессор Excel. Microsoft Excel - средство для работы с электронными таблицами, намного превышающее по своим возможностям существующие редакторы таблиц, первая версия данного продукта была разработана фирмой Microsoft в 1985 году. Табличные процессоры - удобный инструмент для экономистов, бухгалтеров, инженеров, научных работников - всех тех, кому приходится работать с большими массивами числовой информации. Эти программы позволяют создавать таблицы, которые являются динамическими, т.е. содержат так называемые вычисляемые поля, значения которых автоматически пересчитываются по заданным формулам при изменении значений исходных данных, содержащихся в других полях. В дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере. Microsoft Excel – это программа управления электронных таблицами общего назначения, которая используется для вычислений, организации и анализа деловых данных. Многие фирмы разработчики программного обеспечения для ПК создали свои версии табличных процессоров. Из них наибольшую известность приобрели Lotus 1-2-3 фирмы Lotus Development, Supercalc фирмы Computer Associates.

Excel, как видно из всего  сказанного выше очень мощный  инструмент для решения задач  имеющих дело с массивами разнообразных  данных, поэтому область его применения  обширна, начиная от бухгалтерских  и складских задач и заканчивая  расчетами энергетики спутниковых  линий. В Excel удобно решать задачи линейной алгебры, такие как работа с матрицами и др. Так же есть все возможности по полноценной работе с базами данных. Благодаря наличию языка программирования в Excel возможно создание различных пользовательских программ, которые автоматизируют специфические стандартные задачи.

Возможности Excel при работе с функциями

 

Функции в Excel используются для  выполнения стандартных вычислений в рабочих книгах. Значения, которые используются для вычисления функций, называются аргументами. Значения, возвращаемые функциями в качестве ответа, называются результатами. Помимо встроенных функций вы можете использовать в вычислениях пользовательские функции, которые создаются при помощи средств Excel. Чтобы использовать функцию, нужно ввести ее как часть формулы в ячейку рабочего листа. Последовательность, в которой должны располагаться используемые в формуле символы, называется синтаксисом функции. Все функции используют одинаковые основные правила синтаксиса. Если вы нарушите правила синтаксиса, Excel выдаст сообщение о том, что в формуле имеется ошибка.

Если функция появляется в самом начале формулы, ей должен предшествовать знак равенства, как  и во всякой другой формуле.

Аргументы функции записываются в круглых скобках сразу за названием функции и отделяются друг от друга символом точка с запятой. Скобки позволяют Excel определить, где начинается и где заканчивается список аргументов. Внутри скобок должны располагаться аргументы. Помните о том, что при записи функции должны присутствовать открывающая и закрывающая скобки, при этом не следует вставлять пробелы между названием функции и скобками.

В качестве аргументов можно  использовать числа, текст, логические значения, массивы, значения ошибок или  ссылки. Аргументы могут быть как константами, так и формулами. В свою очередь эти формулы могут содержать другие функции. Функции, являющиеся аргументом другой функции, называются вложенными. В формулах Excel можно использовать до семи уровней вложенности функций.

Задаваемые входные параметры  должны иметь допустимые для данного аргумента значения. Некоторые функции могут иметь необязательные аргументы, которые могут отсутствовать при вычислении значения функции.

Типы функций:

Для удобства работы функции  в Excel разбиты по категориям: функции управления базами данных и списками, функции даты и времени, DDE/Внешние функции, инженерные функции, финансовые, информационные, логические, функции просмотра и ссылок. Кроме того, присутствуют следующие категории функций: статистические, текстовые и математические.

При помощи текстовых функций  имеется возможность обрабатывать текст: извлекать символы, находить нужные, записывать символы в строго определенное место текста и многое другое.

Логические функции помогают создавать сложные формулы, которые  в зависимости от выполнения тех  или иных условий будут совершать  различные виды обработки данных.

В Excel широко представлены математические функции. Например, можно выполнять различные операции с матрицами: умножать, находить обратную, транспонировать.

Функции просмотра и ссылок позволяет "просматривать" информацию, хранящуюся в списке или таблице, а также обрабатывать ссылки.

Математические  и статистические пакеты прикладных программ

 

Одним из направлений внедрения  информационных технологий в вузовское  образование является применение прикладного  программного обеспечения в учебном  процессе. Применение пакетов прикладных программ (ППП) обеспечит более эффективное усвоение студентами научных знаний. Эта эффективность проявится в возможности более быстрого усвоения студентами знаний значительно большего объема. Кроме этого само прикладное программное обеспечение является элементом научного знания и студент овладевший, большим количеством ППП будет более конкурентоспособным и успешным на рынке труда.

Применительно к математическим и экономическим специальностям, усовершенствование учебного процесса в соответствии с требованиями времени  должно проявляться во все большем  использовании таких прикладных программных продуктов как MathCAD, MATLAB, Maple, NAG FORTRAN LIBRARY, статистических пакетов. Причем первые четыре пакета целесообразно использовать при ведении курсов по высшей математике, алгебре, математическому анализу, функциональному анализу, дифференциальным уравнениям и др. Статистические пакеты - при ведении таких курсов как: теория вероятностей и математическая статистика, статистика, многомерные статистические методы, эконометрика и др.

При решении задач или  выполнении учебных заданий по перечисленным  выше курсам студенты сталкиваются с  трудностями, вызванными громоздкостью  и сложностью вычислительных процедур, что в конечном итоге приводит к большим интеллектуальным усилиям  и неоправданным временным затратам. Да и качество, и содержание решаемых задач не соответствуют требованиям времени. Они излишне модельные, отвлеченные от современных реалий, малой размерности, так как предназначены для ручного счета, в лучшем случае при помощи калькулятора. Применение статистических ППП позволяет: улучшить содержательную часть решаемых задач; повысить эффективность учебного процесса за счет сокращения рутинных процедур, эффективного поиска правильного решения за счет быстрой, программной реализации большого количества альтернативных способов решения.

 

Ппп statistica

 

Рынок статистических пакетов  достаточно обширен и достигает  нескольких тысяч. Это профессиональные пакеты (SAS, BMDP), универсальные пакеты (STADIA, OLIMP, STATGRAPHICS, SPSS, STATISTICA,…), специализированные (BIOSTAT, MESOSAUR, DATASCOPE,…). Благодаря деятельности корпорации Софтлайн, являющейся дилером компании производителя StatSoft (USA), одним из наиболее известных в России пакетов для прикладного статистического анализа данных является пакет STATISTICA.

ППП STATISTICA - это универсальная интегрированная система, предназначенная для статистического анализа и визуализации данных, содержащая широкий набор процедур анализа для применения в научных исследованиях различных направлений, технике, бизнесе, учебном процессе.

Преимущества ППП STATISTICA перед  другими статистическими пакетами, подчеркивающие целесообразность его  использования в производственном процессе следующие:

с помощью реализованных  в системе STATISTICA языков программирования (SCL, STATISTICA BASIC), снабженных специальными средствами поддержки, легко создаются законченные пользовательские решения и встраиваются в различные другие приложения или вычислительные среды;

переведен на русский язык и можно приобрести лицензионную, русифицированную версию, издано большое  число книг с подробным описанием  системы STATISTICA 5.0

возможно расширение пользователем  библиотеки функций, что позволит решать большинство задач по теории вероятностей

реализован обмен данными  между STATISTICA и Windows приложениями;

особую актуальность пакет  приобретает при решении достаточно трудоемких, сложных с математической точки зрения, и громоздких в реализации методов многомерного анализа;

любая графическая и текстовая  информация в STATISTICA может быть выведена в файл в формате RTF (Rich Text Format - расширенный текстовый формат), который открывается и редактируется в Microsoft Office Word.

Ппп MathCAD

 

MathCAD – это мощная и  в то же время простая универсальная  среда для решения задач в  различных отраслях науки и  техники, финансов и экономики,  физики и астрономии, строительства  и архитектуры, математики и  статистики, организации производства  и управления. Она располагает широким набором инструментальных, информационных и графических средств. Сегодня MathCAD – одна из самых популярных математических систем. Она пользуется большим спросом у студентов, инженеров, экономистов, менеджеров, научных работников и всех тех, чья деятельность связана с количественными методами расчета.

В настоящее время разработано  и функционирует множество различных  математических систем: Maple, Mathlab, Mathematica, Reduce, Derive, Theorist, Macsyma и др. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, а также свои области применения.

В чем же отличие системы MathCAD от аналогичных?

Во-первых, в математических системах Reduce, Macsyma, Derive, Maple, Mathematica, Theorist в основном используются целочисленное представление и символьная обработка данных, а в Matlab преимущественно ориентированна на работу с массивами. MathCAD же изначально создавалась для численного решения математических задач (1988 г), и только в 1994 г. в нее были добавлены инструменты символьной математики из системы Maple, что постепенно превратило MathCAD в универсальную систему.

Во-вторых, запись задач в MathCAD наиболее приближена к записи их без использования компьютера, что  существенно упрощает применение системы.

В-третьих, система MathCAD более  доступна для массового пользователя: она в несколько раз дешевле своих аналогов (речь идет о лицензионных продуктах).

В-четвертых, система MathCAD –  это, скорее, универсальная, чем специализированная математическая система. Так, для решения сложных задач в аналитическом виде лучше применять Maple, а для решения сложных задач линейной алгебры – Matlab и т.д.

В-пятых, MathCAD имеет встроенную систему автоматического пересчета  и контроля единиц измерений в  процессе вычислений. Допустим, мы определяем расстояние от одного объекта до другого как сумму отдельных расстояний с использованием различных единиц измерения (мили, футы, ярды, сантиметры). Система MathCAD автоматически произведет перерасчет всех расстояний и выдаст результат с заренее установленной единицей измерения.

В-шестых, MathCAD имеет достаточно мощную, но простую систему наглядного представления результатов расчета  в виде различного рода графиков.

В-седьмых, MathCAD может взаимодействовать  с другими приложениями. Например, данные программ Excel или Matlab могут непосредственно включаться в вычислительный поток системы MathCAD: здесь допускается управлять чертежами, выполненными в AutoCAD, использовать Visual Basic и OLE Automation для создания коммерческих приложений и многое другое.

С помощью MathCAD можно вводить  исходные данные (как в обычном  текстовом редакторе), традиционно описывать решение задачи и получать результаты вычислений в аналитическом и численном виде с возможностью использования средств графического представления результатов. Запись математических выражений производится с применением общепринятых знаков (квадратный корень, знак деления в виде горизонтальной черты, знаки интеграла, дифференциала, сумму и т.д.).

В MathCAD встроены хорошо организованные текстовый, формульный и графический  редакторы. Они оснащены удобным пользовательским интерфейсом и разнообразными математическими возможностями.

В последних версиях MathCAD допускается импортировать любые  графические изображения (от простых  графиков функций до специализированных чертежей системы AutoCAD) и использовать средства анимации, звуковые и стереофонические эффекты.