SOFT

Datora programmvadības princips.
Programmatūra

Dators ir universala ierīce; tas ir paredzēts daždažadu uzdevumu risinašanai. Datora uzbūve ir tada, ka jauna uzdevuma risinašanai nevajag mainīt to konstrukciju, - nepieciešams tikai uzstadīt un palaist attiecīgu programmu.

Katra laika brīdī dators strada kadas konkrētas programmas vadība. Tūlīt pēc ieslēgšanas operatīvaja atmiņa ieladas operētajsistēmas kodols un arējo iekartu draiveri. Vēlak lietotajs var ieladēt tadu programmatūru, ar kuru viņš taisas stradat (teksta vai grafisko redaktoru, datu bazes vadības sistēmu, spēli) Beidzot darbu ar kadu programmu, lietotajs var aizvērt to un palaist citu. Dažas operētajsistēmas (piemēram, Windows) atbalsta daudzuzdevumu režīmu (ļauj paralēli izpildīt vairakas programmas).

Datorprogramma jeb vienkarši programma satur datoram saprotama valoda sastadītas instrukcijas (komandas). Programma norada datoram, ka apstradat datus vēlama rezultata ieguvei. Datora programmnodrošinajums ir visas datora izmantotas programmas. Tikai ar programmatūru apgadats dators kļūst par izmantojamu darbarīku. Parasti programmatūras cena ir vismaz puse no datora cenas, bet kada specifiska programmatūra var būt desmit un vairak reižu dargaka neka datora aparatūra, un tas ir absolūti normali.

Programmnodrošinajumu var nosacīti sadalīt šadas kategorijas:

1. Sistēmas programmatūra - nodrošina visu datora ierīču normalu darbu, ka arī datora un cilvēka sadarbību. Pie sistēmas programmatūras pieskaita: operētajsistēmas un čaulas, dažadu ierīču draiverus, utilītas (programmas aparatūras testēšanai un iestatīšanai). Tepat var minēt antivīrusu programmas un arhivēšanas programmas (kaut gan bieži tos izdala atsevišķas grupas)

Programmēšanas sistēmas - paredzētas programmnodrošinajuma veidošanai un modificēšanai. (Daži autori neizdala programmēšanas sistēmas atsevišķa grupa, bet arī pieskaita pie sistēmas programmatūras.)

3. Lietojumprogrammas (lietišķa programmatūra) - paredzēta daždažadu uzdevumu risinašanai, sakot ar teksta ievadi un rediģēšanu līdz inženieru būvju projektēšanai. Te var minēt teksta, grafiskus un muzikalus redaktorus, izklajlapas (jeb elektroniskas tabulas), datu bazes vadības sistēmas, automatiskas projektēšanas sistēmas un daudz ko citu. Atsevišķas grupas var izdalīt apmacoši izglītojošas programmas (datorizētas macību gramatas, enciklopēdijas, vardnīcas, testus, trenažierus) un izklaides programmas (spēles, interaktīvus audio un video sižetus).

Literatūra

Teksta redaktori

Teksta redaktori paredzēti dokumentu veidošanai, rediģēšanai un sagatavošanai drukašanai. Pēc savam iespējam redaktori ir ļoti dažadi - no vienkaršakiem (tipa NC-edit un Notepad), kas piedava minimalus līdzekļus darbam ar tekstiem, līdz izdevniecības sistēmam (piemēram, PageMaker un Ventura Publisher). Mūsdienu personalos datoros popularakais teksta redaktors ir MS WORD.

Attīstīto teksta redaktoru pamatiespējas.

Teksta rediģēšana (simbolu un fragmentu ievietošana-aizvietošana-parvietošana-dzēšana, teksta fragmentu automatiska meklēšana un aizvietošana, makrosecību veidošana un izmantošana, pareizrakstības automatiska parbaude).

Teksta formatēšana (simbolu formatēšana: fonti, izmēri, krasas, stili utt; rindkopu formatēšana: atkapes, izlīdzinašanas režīmi, starprindu intervals; stilu definēšana; automatiska satura veidošana, atsauces (vēres); kolumntitulu noformēšana (galvenes un kajenes; daudzkolonnu režīms).

Noformēšana, objektu ievietošana (tabulas, diagrammas, zīmējumi,)

Darbs ar failiem (saglabašana, rediģēšana, paralēls darbs ar vairakiem dokumentiem, importēšana-eksportēšana citos formatos, sērijveida vēstules, t.sk. izmantojot izklajlapas un datu bazes).

Papildu iespējas (informacijas aizsardzība, kolektīva faila apstrade pa tīklu, help-sistēma, fontu veidošana un rediģēšana, programmēšanas iespējs)

Tagad teksta redaktorus izmanto praktiski visi, kas strada ar datoriem.

Teksta redaktoru piemēri: NC-edit, WordPerfect, ChiWriter (novecoja), MS Word, WordPad, NotePad, TEX (zinatnisko publikaciju gatavošanai), PageMaker, Ventura Publisher (izdevniecības sistēmas),

Starp citu, pirmo teksta redaktoru personalam datoram izveidoja kinorežisors Maikls Šreiders. Viņš iegadajas komplektu datora Altair konstruēšanai, samontēja to un uzlaboja, pieslēdzot tastatūru un televizoru. Aizravas ar programmēšanu; drīz viņam apnika drukat savu programmu aprakstus lietotajiem ar rakstammašīnu, un viņš saprogrammēja vienkaršu teksta redaktoru 'Elektroniskais zīmulis' (tas prasīja gadu laika, stradajot ap 16 st. diennaktī).

Grafiskie redaktori

Grafiskie redaktori paredzēti attēlu veidošanai, rediģēšanai un sagatavošanai drukašanai. Pēc attēlu apstrades un glabašanas principiem tos var sadalīt divas lielas grupas: rastra (tipa Paint, PaintBrush, PhotoShop) un vektoru (tipa Draw, Corel Draw).

Rastra attēls sastav no pikseļiem (atmiņa glabajas visu punktu krasas).

Vektoru attēls sastav no objektiem: standarta figūram un līknēm, kurus nosaka 'bazes punktu' koordinates, līniju un aizkrasošanas krasas un stili.

Ļoti viegli noteikt, kada tipa ir redaktors, pēc dzēšanas veida: rastra redaktoros parasti ir 'dzēšgumija', ar kuru var dzēst jebkuru attēla gabalu - bet vektoru redaktoros var iezīmēt un dzēst tikai veselu objektu-figūru (labakaja gadījuma tas fragmentu starp bazes punktiem).

Rastra redaktoru galvena priekšrocība ir vienkaršība. Galveni trūkumi: vienkarša zīmējuma glabašana prasa parak daudz atmiņas; attēla deformēšanas procesa var ievērojami samazinaties ta kvalitate. Daži rastra redaktori strada ar saspiestiem failu formatiem (piemēram, jpg - Photoshop), kas novērš vienu no trūkumiem.

Vektorgrafikas priekšrocības un trūkumi ir pretēji rastra grafikai: vienkarši zīmējumi glabajas ļoti kompakti, tie piedava plašu līdzekļu komplektu zīmējumu parveidošanai, turklat rotacija un deformacija notiek praktiski bez zudumiem.

Grafisko redaktoru pamatiespējas.

Attēla veidošana un rediģēšana (standarta figūru zīmēšana, dažadu stilu un krašu izmantošana; fragmentu kopēšana, aizvietošana un dzēšana; fragmentu rotacija un deformēšana; vektorgrafika: objektu grupu vadīšana)

Attīstīti redaktori ļauj veidot zīmējumu no vairakiem slaņiem (un rediģēt katru slani atsevišķi), ļauj mainīt atsevišķas krasas, piedava specialus rīkus dažadu efektu veidošanai; tos bieži izmanto fotoattēlu uzlabošanai.

Darbs ar failiem (saglabašana, rediģēšana, drukašana, imports-eksports, zīmējumu bibliotēku izmantošana - ClopArt).

Pie grafiskajiem redaktoriem var pieskaitīt arī līdzīgas lietolnes, paredzētas animacijas objektu veidošanai un rediģēšanai (Animator, 3dMax, Flash,)

Programmas, paredzētas darbam ar grafisko informaciju, tagad izmanto ne tikai multiplikatori, makslinieki, dizaineri, konstruktori un reklamu veidotaji, bet arī parasti lietotaji. Piemēram, Paint ir bērnu iemīļota programma.

Grafisko redaktoru piemēri

Paint, PaintShopPro, PhotoShop, Draw, CorelDraw,

Elektroniskas tabulas (izklajlapas, tabulu procesori)

Izklajlapas paredzētas informacijas apstradei (galvenokart, skaitliskas informacijas apstradei) un dokumentacijas sagatavošanai. Elektroniskas tabulas izmanto ekonomisku, finansu, statistisku, matematisku, inženier-tehnisku uzdevumu risinašanai, dažadu procesu simulēšanai un planošanai.

Elektroniskas tabulas ietver:

komandu valodu, translatoru

lietotaja interfeisu izvēlņu sistēma, help-sistēma

servisa programmas macību un demonstrējumu programmas programmas atskaišu un diagrammu veidošanai , ka arī šablonus standarta uzdevumu risinašanai

Pamatiespējas:

tabulas veidošana un rediģēšana dažadu tipu datu, formulu un komentaru ievade, rediģēšana un dzēšana

informacijas apstrade aprēķini, meklēšana, kartošana izklajlapas piedava ļoti plašu standarta funkciju komplektu matematiskas, statistiskas, loģiskas, specialas var pielietot formulas datu blokiem, var izmantot diapazonu vardus; iespējams organizēt iteraciju (cikliskus) aprēķinus var vienlaicīgi stradat ar vairakam tabulam t.sk. izmantojot datu konsolidaciju

informacijas attēlošana dažadas formas tabulas, diagrammas, atskaites, sēriju vēstules ar plašam formatēšanas un noformēšanas iespējam

darbs ar failiem saglabašana, rediģēšana, imports-eksports citos formatos

darbs tīkla informacijas aizsardzība sadarbība ar citam programmam aprēķinu procesa optimizēšana darba vides parametru uzstadīšana

makrokomandu veidošana un izmantošana, programmēšana

Elektroniskas tabulas informacija attēlota tabulu forma; var vērsties pie atsevišķam šūnam ell; piemēram blokiem (Block; piemēram 5:D15), rindam Row un kolonnam jeb ailēm (Column). Formulas var izmantot standarta operacijas, funkcijas, konstantes un datus: A2*B2; AVERAGE(C2:C22); If(B3<100;10%*B3;20%*B3) utt

Izklajlapu piemēri

SuperCalc, MultiPlan, Lotus, Excel…

Starp citu pirmais, kas izveidoja programmu - elektroniskas lapas (Visible Calculator), ir Roberts Frenkstons, .gada tika izpardoti tukst. eks. pa

Datu bazes vadības sistēmas DBVS

DBVS paredzētas informacijas lielu apjomu glabašanai un apstradei, automatiskai datu meklēšanai un atskaišu veidošanai.

Datu baze (DB) ir datu kopums, kas glabajas noteikta formata (piemēram, ierakstu faili).

Datu banka ietver datu bazes, attiecīgu DBVS, datu vardnīcu (kura ir informacija par DB resursiem, datu avotiem, lietotaju pieejas tiesībam utt.) un interfeisu.

DBVS ir programma (programmu kopums), kas nodrošina centralizētu informacijas vadību datu bazēs (datu bazes veidošanu un modificēšanu, datu meklēšanu un kartošanu, statistisko apstradi, dokumentacijas sagatavošanu).

DBVS ietver:

komandu valodu; translatoru, vizualas izstrades līdzekļus,

lietotaju interfeisu izvēlņu sistēma, help-sistēma

servisa programmas macību un demonstrējumu programmas programmas formu, vaicajumu un atskaišu veidošanai un šablonus

DBVS pamatiespējas:

Datu bazes veidošana un modificēšana struktūras veidošana un modificēšana datu ievade, rediģēšana un dzēšana

Informacijas apstrade datu meklēšana pēc nosacījumu kopuma datu kartošana statistiska apstrade

Datu attēlošana dažadas formas tabulas, diagrammas, izziņas, atskaites, sērijas vēstules

Darbs ar failiem saglabašana, rediģēšana, imports-eksports citos formatos

Darbs tīkla informacijas aizsardzība sadarbība ar citam programmam darba vides parametru uzstadīšana

DBVS lielaka daļa atbalsta strukturēto vaicajumu valodu SQL (Structured Query Language) un vaicajumus pēc parauga RQBE (Relation Query by Exsample)

Nespecializētu DBVS lielaka daļa pamatojas uz relacijas datu modeli. Relacijas modelī dati ir stingri strukturēti un attēloti savstarpēji saistītu tabulu veida. Tabulas piemērs

lauki (Fields)

Relacijas modeļa galvena priekšrocība ir datu apstrades vienkaršība; galveni trūkumi - problēmas ar nestandarta informacijas glabašanu (piemēram, ja kads no laukiem vajadzīgs tikai 2-3 ierakstos no 1000) un (bieži) neracionala atmiņas izmantošana.

Bez relacijas datu modeļa ir arī tīklu un hierarhiska datu modeli.

Tīklu modelis ļauj glabat praktiski nestrukturētus datus ar nejaušam saitēm starp tiem (šada datu bazē ir visa informacija, kura varētu noderēt). Tīklu modeļa vienīgais pluss ir pilnība, bet galvenais trūkums - datu automatiska apstrade ir gandrīz neiespējama. Tīklu modelis bieži ir hiperteksta pamata (hiperteksts ir teksts ar noradēm uz saistītam lappusēm).

Tīkla datu modeļa piemēri - Help-sistēmas dažadas lietotnēs un programmēšanas sistēmas, web-lapas, enciklopēdijas.

Hierarhisko modeli ir ērti izmantot tadas informacijas glabašanai, kad objektus var sistematizēt. Piemēram, datus par izglītības iestadēm pilsēta:

izglītības iestades

pirmsskolas skolas augstskolas

mazbērnu bērnu sakumsk. pamatsk. vidussk. spec.sk.  DU RTU …

novietnes  darzi

1.vsk 2.vsk.

Tada veida datu kokam pievieno zarus kas precizē un papildina informaciju par objektu Hierarhisko modeli arī var izmantot hiperteksta ja informacijas raksturs ļauj izvedot lapu hierarhiju Hierarhiskais modelis bieži ir sadalīto datu bažu pamata (dažadi 'zari' glabajas dažados datoros, apvienotos tīkla).

Hierarhiska modeļa tipisks piemērs - OS Windows datu reģistrs (registry)

Postrelacijas DBVS pamatojas uz relacijas datu modeļa. Tas ir objektorientētas un paplašinadamas (var glabat dažveidīgu informaciju, var veidot jaunus programmas moduļus un modificēt eksistējošus).

DBVS piemēri dBase, FoxPro, Paradox, Clipper, Lotus, Access, Oracle.

Starp citu, vienu no pirmam komercialam DBVS 'Вулкан' izveidoja Veins Retlifs 1981.gada, ar tas pardošanu ļoti sekmīgi nodarbojas Džoržs Teits, kas nosauca programmu DBaseII (II nozīmē, ka ta ir it ka uzlabota un parstradata versija).

Operētajsistēmas (OS - Operation System)

Operētajsistēma ir programmu komplekss, kas nodrošina cilvēka un datora dialogu, datora sastavdaļu saskaņotu darbību, lietojumprogrammu izpildīšanu, ka arī vada datora resursus.

OS piedava lietotajiem un lietojumprogrammam ērtu saskarsmes veidu - interfeisu. Lietotaju interfeiss ir komandu komplekss darbam ar dažadam datora ierīcēm. Programmu interfeiss ir procedūru komplekss atmiņas, arējo ierīču un citu resursu vadībai, kuras var izmantot programmētaji, veidojot programmatūru.

Daudzuzdevumu OS sadala resursus (atmiņu, procesora laiku, arējo ierīču laiku) starp vienlaicīgi stradajošam programmam. Dažas OS nodrošina iespēju pasargat datora resursus un informaciju no nesankcionētas pieejas. Gandrīz visas OS nodrošina arī datora darbu tīkla.

Vispopularakas operētajsistēmas personalajiem datoriem ir DOS (bija), Unix, Linux, OS/2, Windows.

MS DOS (Microsoft Disk Operation System)

MS DOS - firmas MicroSoft diska operētajsistēma. Ta bija populara OS personalajiem datoriem IBM ar procesoru vai vecako Mūsdienu personalajiem datoriem labak piestav kada OS no saimes Windows.

MS DOS pirma versija paradījas .gada DOS ir (bija) ļoti pieticīga resursu ziņa vienkarša un droša galveni trūkumi neparedzēti nekadi līdzekļi, lai varētu pasargat datus un datora resursus no nesankcionētas pieejas; nav iespējas stradat ar pietiekami lieliem atmiņas apjomiem (ierobežota gan operatīva, gan diska atmiņa).

DOS atbalsta kokveida failu struktūru FAT (File Allocation Table), kas dod iespēju izveidot ielikto katalogu sistēmu failu sagrupēšanai.

Windows

Windows 95, 98, NT, 2000, XP, 2003 ir popularas operētajsistēmas mūsdienu personaliem datoriem. Salīdzinajuma ar MS DOS tam ir daudz plašakas iespējas, un tai paša laika tas ir prasīgakas pret resursiem. Lai varētu stradat Windows vidē bez īpašam problēmam, vajadzīgs dators ar procesoru ne sliktaku ka PENTIUM-2, operatīvu atmiņu 32 M vai vairak, cieto disku ar ietilpību vairaki Gigabaiti, CD vai DVD ierīci.

Windows 95-98 atbalsta failu sistēmu FAT32, kas it līdzīga DOS FAT, bet ļauj ierakstīt lielaku failu skaitu uz diska un izmantot garakus failu vardus. Windows NT strada ar failu sistēmu NTFS, kura nodrošina iespēju katram failam uzdod pieejas tiesības un tadejadi pasargat sistēmu un datus no nepieredzējušiem (un nekaunīgiem) lietotajiem.

Windows ir daudzuzdevumu operētajsistēma - ta nodrošina vairaku programmu paralēlu darbu (piemēram, var vienlaicīgi palaist kadu skaitļošanas uzdevumu, ieslēgt mūziku un drukat tekstu WORDa); pie tam OS rūpējas par to, lai katra aktīva programma iegūtu nepieciešamus resursus, lai tas varētu stradat bez konfliktiem un bez cīņas par atmiņu un procesora laiku. Bez tam, Windows nodrošina datu apmaiņas iespēju starp dažadam lietotnēm (piemēram, Word dokumenta var ievietot tabulas un diagrammas, izveidotas EXCELa, zīmējumus un fotoattēlus, sagatavotus kada grafiskaja redaktora, pat audio un video fragmentus).

Windows ir daudzlietotaju operētajsistēma. Ta ļauj katram lietotajam izveidot savu profilu, saglabat taja tadus vides parametrus, ar kadiem viņam ir ērti un patīkami stradat. Lietotajs var arī zinama mēra pasargat savus failus no kolēģiem.

Windows ietilpst arī līdzekli darbam lokalos un globalos datoru tīklos (Windows komplekta ir specialas programmas, kuras lietotajs var izmantot 'staigašanai' pa tīkliem: Network Neighborhood un Internet Explorer).

Windows komplekta ietilpst simtiem arējo iekartu draiveri (lai varētu stradat ar dažadu tipu monitoriem utt); Windows uztur tehnoloģiju Plug-and-Play (tūlīt pēc datora ieslēgšanas notiek aparatūras testēšana un gadījuma, ja tiek atrasta kada jauna iekarta, uz ekrana paradas attiecīgs paziņojums un piedavajums instalēt tai draiveru).

Windows piedava lietotajam grafisko interfeisu - un tas nozīmē, ka informacija tiek attēlota maksimali uzskatama un ērta forma. Windows uztur multivides (multimedija) aparatūru un programmatūru, un lietotajs var justies it ka skatoties kinofilmu ar iespēju aktīvi jaukties visos notikumos.

Windows nodrošina iespēju stradat ar datu formatiem, pieņemtiem dažadas valstīs, stradat ar tekstiem dažadas valodas; gandrīz vienlaicīgi ar jaunu 'anglisku' Windows versiju paradas arī krievu, latviešu un citas Windows versijas, kas ļoti atvieglo dzīvi tiem lietotajiem, kas nevēlas zinat nevienu svešu valodu.

Neskatoties uz visam skaistam iespējam, Windows saimes operētajsistēmam piemīt arī trūkumi. Neskatoties uz instalēšanas procesu automatizaciju, sistēmas uzstatīšana tomēr prasa no lietotaja zinamu zinašanas un prasmju līmeni, ka arī laiku (dažreiz gadas arī ta, ka vispar nav iespējams novērst konfliktu starp kadam iekartam, un nakas tas mainīt). Windows drošība arī ir talu no ideala, pat stradajot ļoti kartīgi un profesionali (bet ja lietotajs strada ļoti aktīvi un neuzmanīgi, parinstalēt operētajsistēmu nakas ik pusgadu ka minimums). Lietotaji, kas strada galvenokart ar teksta informaciju, bieži sastopas ar failu konvertēšanas problēmu: parnesot failus uz datoru, kura ir cita Windows versija, nacionalo alfabētu simboli dažreiz pieņem savadu izskatu.

Liels anekdošu skaits par Windows apliecina gan lielu operētajsistēmas trūkumu skaitu, gan tas popularitati.

Programmēšanas sistēmas

Programmēšanas sistēmas paredzētas programmnodrošinajuma veidošanai. Programmēšanas sistēma ietver sevī:

programmēšanas valodu,

translatoru (kompilatoru vai interpretatoru), atkļūdotaju (debugger), izkartotaju jeb saišu redaktoru (builder),

standarta apakšprogrammu bibliotēkas,

lietotaju interfeisu (redaktors, izvēlnes, help-sistēma).

Translators partulko programmu, uzrakstītu noteikta programmēšanas valoda, mašīnkodos (t.i. valoda, kuru saprot dotais dators). Kompilatori sakuma parbauda un analizē visu programma, pēc tam parveido to mašīnkodos, veidojot uz diska izpildamo failu; eksistē arī optimizējoši kompilatori, kas tulkošanas procesa optimizē kodu, 'izmetot' no ta nevajadzīgus mainīgos un ciklus un aizvietojot neracionali uzrakstītus programmas fragmentus ar efektīvakiem. Interpretatori analīzē, tulko un izpilda programmu rinda pēc rindas, tapēc salīdzinajuma ar kompilatoriem strada ievērojami lēnak, toties tie ir vienkaršakie un mazak prasīgi pēc datora resursiem. Sastopas arī translatoru 'hibrīda' varianti (piemēram, interpretējošs kompilators BASIC datoram BK). Interpretatori ir vienkaršakie, bet kompilatori - efektīvaki. Piemēram, programma, uzrakstīta valoda qBASIC (interpretators), izpildas 30-50 reizes lēnak, neka tas pats algoritms valoda PASCAL (kompilators) viena un tas paša datora. Optimizējoši kompilatori C/C++ un FORTRAN nodrošina iespēju veidot kodu, kura efektivitate ir salīdzinama ar programmam, uzrakstītam zema līmeņa valoda ASSEMBLER (5-7 reizes atrak, ka PASCAL).

Dažadas programmēšanas sistēmas var būt dažadi varianti, ka organizēta tulkošana no augsta līmeņa programmēšanas valodas mašīnkodos: tieši vai ar asamblera starpniecību. Translatoru, kas parveido asamblera programmu mašīnkodos, arī sauc par asambleru.

Pēc līmeņa programmēšanas valodas var iedalīt divas grupas: augsta līmeņa (piemēram, Basic un Pascal) un zema līmeņa (piemēram, Assembler).

Zema līmeņa programmēšanas valodas ir mašīnorientētas (tas nozīmē, ka katram procesoram ir sava valoda) un problēmneatkarīgas (zema līmeņa valodas var risinat jebkadus uzdevumus, kurus vispar iespējams atrisinat ar doto tehniku). Darbs ar zema līmeņa valodam prasa no programmētaja ļoti augstu kvalifikaciju, pie tam jazina ne tikai pati programmēšanas valoda, bet arī datora arhitektūra. No otras puses, zema līmeņa valodas ļauj maksimali efektīvi izmantot visus datora resursus, programmēt sistēmas līmenī, iegūt ļoti efektīvu izpildamo kodu. Zema līmeņa programmēšanas valodu piemēri: Assembler, Macro Assembler. Dažas augsta līmeņa programmēšanas valodas, piemēram C/C+, arī nodrošina plašas iespējas izmantot zema līmeņa līdzekļus.

Augsta līmeņa programmēšanas valodas ir mašīnneatkarīgas (piemēram, valodas BASIC datoriem BK un IBM ir ļoti līdzīgi), un problēmorientētas (katra no augsta līmeņa programmēšanas valodam tika paredzēta noteikta rakstura uzdevumu risinašanai). Iemacīties risinat vienkaršus uzdevumus augsta līmeņa programmēšanas valodas ir salīdzinami viegli, tapēc tas izmanto ne tikai programmētaji, bet arī zinatnieki, inženieri, ekonomisti, skolotaji, skolēnu utt.

Augsta līmeņa programmēšanas valodu piemēri:

FORTRAN (FORmula TRANslating system) - 1956 – Dž.Bekuss – valoda zinatniekiem un inženieriem; satur apjomīgu apakšprogrammu bibliotēku matematiskajiem aprēķiniem; izpildama koda efektivitate ir salīdzinama ar asambleru.

COBOL (COmmon Buisiness Oriented Language) - 1960 – pēc Pentagona pasūtījuma – valoda ekonomistiem; piedava plašas un ērtas iespējas datu statistiskai apstradei un dokumentacijas sagatavošanai.

LISP (LISt Processing language) - 1956 - Makkarti – valoda teksta informacijas apstradei; tiek izmantota makslīga intelekta uzdevumu risinašanai.

PROLOG (PRogramming in LOGic) - 1973 – A.Kolmeroe – valoda teksta (rakstīta dabiskas valodas) loģiskai analīzei; tiek izmantota makslīga intelekta uzdevumu risinašanai.

ALGOL (Algoritmic Language) – ne ļoti veiksmīgs mēģinajums izveidot universalu valodu, kura varētu attīstīties un paplašinaties, pamatojoties uz pašas valodas līdzekļiem.

SMALL TALK - 1972 – A.Keits – valoda darbam ar mašīngrafikas objektiem.

С – 1970-1975 – D.Ritči – sistēmprogrammēšanas valoda ar auksta un zema līmeņa iespējam,

PASCAL - 1970 – N.Virt – paredzēta studentiem-neprogrammētajiem, lai tie varētu apgūt programmēšanas pamatus; valoda sanaca tik veiksmīga, ka to kadu laiku labprat izmantoja arī profesionali programmētaji.

BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code) - 1964 – Dž.Kemeni, T.Kurz – valoda humanitaro fakultašu studentiem, kas grib iepazīties ar programmēšanu. BASICam raksturīga vienkaršība un ne ļoti stingra sintakse; to var izmantot arī, macot programmēšanu vidējo klašu skolēniem.

LOGO (no griķu varda logos - vards) - 1967 – S.Peipers – valoda pavisam maziem bērniem, kuriem patīk bruņurupucis - zīmētajs.

VISUAL BASIC, DELPHI, VISUAL C++, C++ BUILDER – vizualas programmēšanas vides.

Valodas var klasificēt arī pēc programmēšanas ideoloģijas:

Procedūrprogrammēšana jeb imperatīva programmēšana (programma ir operatoru secība, kuri izpildas pēc kartas) - Basic, Pascal, C/C++ utt.

Funkcionala jeb aplikatīva programmēšana (programma sastav no dažadam funkcijam, kuras tiek secīgi pielietotas ieejas datiem) - LISP, ML utt.

Loģiska programmēšana (Programma pielieto datiem filtrus-nosacījumus, kuri nosaka darbību secību) - PROLOG.

Objektorientēta programmēšana (objektos tiek apvienoti dati un to apstrades metodes – tas atvieglo lielu programmu veidošanu un modificēšanu) - Turbo Pascal, C++.

Vizuala programmēšana paradījas uz procedūrorientētu un objektorientētu valodu pamata, papildinot tas ar vizualu (un nevizualu) komponentu bibliotēkam un izstrades vidi (kas automatizē un maksimali vienkaršo Windows lietojumprogrammatūras standarta interfeisa veidošanu) - VISUAL BASIC, DELPHI, VISUAL C++, C++ BUILDER.

Scenariju valodas (tas ir mēģinajums vienkaršot programmēšanas procesu, plaši izmantojot komponentu un gatavu algoritmu bibliotēkas, shēmas, dabisko valodu konstrukcijas. Scenariju valodas paredzētas galvenokart interfeisu veidošanai un datu plūsmu vadīšanai) - Perl, Tcl, noteikta pakapē Visual Basic.

Specialas valodas – DBVS, tabulu procesoru, teksta redaktoru sastava ietilpst programmēšanas sistēmas, kas nodrošina makrokomandu un vaicajumu veidošanu, hiperteksta dokumentu sagatavošanu, ka arī pilnvērtīgas lietojumprogrammas. Patlaban tas ir vizualas vides, paredzētas ne tik daudz programmētajiem, cik dažadu jomu specialistiem. Piemēri: SQL, FoxBase (DBVS), Visual Basic for Application (MS Office).

Pēc paaudzēm (Language Generation) programmēšanas valodas var (nosacīti) sadalīt šadas grupas:

LG1: programmēšana mašīnkodos;

LG2: zema līmeņa valodas (Assembler);

LG3: augsta līmeņa valodas 'tīra vaida' (Fortran, Basic, Pascal, Lisp, Prolog…);

LG4: vizualas un specialas valodas (Delphi, Visual Basic, SQL,…)

LG5: grupas LG4 attīstība tada virziena, lai parietu no kodēšanas (tradicionalas programmēšanas) uz dabiskajam valodam, shēmam un attēliem.

Diemžēl, pagaidam nav īstas skaidrības, kadas valodas pieder pie ceturtas un kadas - pie piektas paaudzes.

Starp citu, firmu Microsoft dibinaja Harvardes Universitates 1.kursa students Bills Geits un jauns programmētajs Pols Alens pēc sekmīgas darīšanas: viņi izveidoja un pardeva BASIC interpretatoru vienam no pirmajiem personalam datoram “Altairs” 1975.gada (viņi tikko uzzinaja, ka firmai “Altairs” vajadzīgs BASIC, un tūlīt paziņoja, ka šīs BASIC viņiem jau ir; ļoti atri uzrakstīja programmu-interpretatoru, pamatojoties tikai uz dokumentacijas – datora programmas lagošanai viņiem nebija. Lidmašīna pa ceļam uz firmu-pasūtītaju viņi rakstīja programmas pēdējus fragmentus)

Datu arhivēšana. Arhivēšanas programmas

Ļoti bieži dati satur lieku informaciju. Mainot informacijas kodēšanas paņēmienu un izmetot informacijas daļu, kura nav būtiska uztveršanai, var ievērojami saspiest datus: dažreiz vairakas reizēs, dažkart desmitiem un pat simtiem reizēs (в десятки и даже сотни раз).

Informacijas saspiešanas procesu sauc par datu arhivēšanu, un programmas, kuras saspiež datus, sauc par arhivatoriem.

Popularu arhivēšanas programmu piemēri: arj, zip, rar, WinZip, WinRar.

Attiecīgiem failiem-arhīviem ir paplašinajumi: arj, zip, rar.

Izmantot arhivēšanas programmas ir ļoti viegli. Piemēram, ja datora instalēts WinZip, iearhivēt failu (vai nu mapi ar vairakiem failiem) var, piemēram, ta: iezīmēt - klikšķinat labo peles pogu uz iezīmēta objekta - konteksta izvēlnē izvēlēties Add To vards.zip (ja nepieciešams mainīt arhīva vardu vai ceļu, jaizvēlas Add To Zip).

Iearhivēta veida faili aizņem mazak atmiņas, bet dažreiz tie ir nepieejami apskatīšanai, rediģēšanai un palaišanai. Tapēc pirms izmantošanas tos nepieciešams atarhivēt: iezīmēt arhīvu - klikšķinat ar labo peles pogu - Extract To Folder ceļš (lai varētu mainīt ceļu, jaizvēlas Extract To).

Arhivatoriem uz daudz interesantu opciju, piemēram:

arhivēšana ar paroli (Password) - šaja gadījuma atarhivēt failus varēs tikai tas, kas zina paroli;

sadalīt lielu arhīvu vairakas daļas (Multiply disc spanning) - lai to varētu saglabat uz disketēm;

izveidot pašatarhivējamu arhīvu () - šadam arhīvam būs paplašinajums exe un to var atarhivēt ar dubultklikšķi pat datoros, kuros nav nekadu arhivēšanas programmu.

Daudzas programmas (redaktori un parlūkprogrammas) prot stradat ar failiem, kuros informacija glabajas saspiesta veida noteiktos formatos. Uzmanīgie lietotaji zina, ka viens un tas pats zīmējums formata jpg aizņem daudz mazak atmiņas, neka formata bmp. Viņi pamanīja arī, ka arhivējot zīmējumus (piemēram, ar WinZip), bmp-failus var saspiest desmitiem reizēs, bet jpg nekļūs mazaki. Tas ir izskaidrojams ar to, ka jpg-formata attēls jau ir saspiests ar attiecīgu algoritmu JPEG.

Arhivēšanas algoritmu izstradašana ir informatika nodaļa, kura pašlaik strauji attīstas. Mūsdienu algoritmi izmanto sarežģītu matematisku aparatu (funkciju analīze, fraktalu teorija utt. ). Bet mēs aplūkosim pašu vienkaršu algoritmu idejas, lai saprastu, kas ir saspiešanas iespējas pamata.

Saspiešanas algoritmus var sadalīt divas lielas grupas: saspiešana bez zudumiem un saspiešana ar zudumiem.

Informaciju, iearhivētu bez zudumiem, var atjaunot izejas veida. Ta parasti arhivē teksta informaciju.

Viena no idejam ir šada - vienadu simbolu virkni aizvieto ar pari (simbols - skaits), piemēram: АААААББББВВВВВ - (А,5)(Б,4)(В,5). Starp citi, šī metode varētu būt diezgan efektīva tadu bmp-zīmējumu saspiešanai, kas sastav no lielu objektu neliela skaita (jo te ir garas virknes no vienas krasas pikseļiem). Otras idejas pamata ir dažadu bitu skaitu izmantošana dažadiem simboliem (īsaka tiem simboliem, kas sastopas bieži, un garaka - retiem, ka Morze abecē).

Arhivēšanu ar zudumiem parasti pielieto grafiskai, audio un video informacijai. Ta nodrošina lielus saspiešanas koeficientus, jo detaļas, nebūtiskas uztveršanai, tiek izmestas no failiem. Pie tam attēla un skaņas kvalitati daudz necieš. Šadi algoritmi ir saistīti, no vienas puses, ar cilvēka uztveršanas īpašībam (piemēram, psihoakustika var dod padomu: priekš kam jaglaba skaņas ar frekvencēm <20 Hz un >20000Hz, ja cilvēks vienalga nevar tas dzirdēt) un, no otras puses, ar mūsdienu matematikas un fizikas sasniegumiem. Arhivēšanas ar zudumiem gadījumos nav iespējams atjaunot informaciju sakotnēja varianta; biti līmenī iearhivētiem datiem nav neka kopīga ar izejas datiem, bet neskatoties uz to, mūsu uztveršanas līmenī saspiesta informacija izskatas un skan ļoti līdzīgi oriģinalam, bez ievērojamiem kvalitates zudumiem.

Arhivēšanas visparīgie principi. Metožu klasifikacija

Datu formati lielakoties ir tadi, ka ar informaciju ir viegli stradat, to ērti lasīt, bet pie tam dati aizņem vairak atmiņas, neka vajag. Algoritmus, kas saspiež informaciju (likvidējot to parpalikumu) sauc par datu saspiešanas algoritmiem, jeb arhivēšanas algoritmiem.

Visus saspiešanas algoritmus var sadalīt divas grupas:

arhivēšanas algoritmi bez zudumiem (iespējama atarhivēšana bez izmaiņam),

arhivēšanas algoritmi ar zudumiem (var būt zaudēta neievērojama informacijas daļa, kura neietekmē informacijas būtību vai kuru cilvēks vispar neuztver).

Kriptografija izmanto tikai arhivēšanu bez zudumiem. Otras grupas algoritmus var pielietot skaņas, zīmējumu un video saspiešanai.

Arhivēšanas algoritmi bez zudumiem

Arhivēšanai bez zudumiem parasti izmanto vienu no trim algoritmiem:

Haffmana algoritms - neatkarīgu baitu saspiešana,

Grupu kodēšana (RLE) - blakus stavošu vienadu simbolu kodēšana,

Lempela-Ziva algoritms - teksta saspiešana, analizējot atkartojošas simbolu secības.

Haffmana algoritms (Huffman, 1952.g.) izmanto to, ka teksta daži simboli sastopas samēra bieži, bet citi - ļoti reti. Parasti (ASCII sistēma) katrs simbols aizņem 1 baitu (8 bitus), kas ļauj izmantot 256 dažadus simbolus. Haffmans piedavaja bieži sastopamus simbolus kodēt ar īsakam bitu secībam, un retakus - ar garakam. Tas var ievērojami samazinat faila izmēru.

Starp citu, analogs princips strada Morze abecē: popularakiem simboliem atbilst īsi kodi (piemēram, e , t _, m --, i ), mazak izplatītajiem - garaki kodi (q -- -, z -- , p ). Un uz tastatūras popularaki simboli ir centra, retak vajadzīgi - sanos.

Grupu kodēšanas algoritmi (групповое кодирование), jeb RLE (Run Length Encoding) vienkarši aizstaj vienadu simbolu grupu ar vienu simbolu un simbolu skaitu grupa visur, kur tas ir izdevīgi. Piemēram: aaaaabbbbbbccddddddd - (a,5)(b,6)cc(d,7).

Haffmana algoritms sak savu darbu ar teksta analīzi.

1) aprēķina, cik reizes sastopas teksta katrs simbols, piemēram: a-7, b-20, k-10, i-15;

2) apvieno divus 'visretakos' simbolus: ak-17, b-20, i-15;

3) atkarto 2. punktu līdz kamēr visi simboli tiks apvienoti:

aki-32, b-20;

akib-52.

Pēdējais skaitlis (52) ir teksta garums baitos (simbolu skaits teksta)

4) attēlo šo procesu uz grafa:

5) simbolu kods binaraja sistēma ir ceļš no grafa virsotnes līdz šim simbolam:

a-000, k-001, i-01, b-1.

Var redzēt, ka tiešam simbola koda garums ir atkarīgs no simbola 'popularitates' teksta.

Lempela-Ziva algoritms (1978.g.) analizē atkartojošas simbolu secības un aizstaj tas ar noradēm formata 'nobīde (смещение) - garums (длина)'. Piemēram:

informatika=informacija+automatika - informatika=(-12,7)cija+auto(-22,6).

Arhivēšanas algoritmi ar zudumiem.

Fraktalu algoritms strauji attīstas no 1992.g. Fraktals ir pašlīdzīgs (самоподобный) objekts: tas nozīmē, ka objekta daļas ir līdzīgas pašam objektam. Viens no pazīstamakiem fraktaliem ir Barnsli paparde (папоротник Барнсли) - sk.zīm.

Fraktalu algoritms meklē līdzīgus (подобные) objektus, kuri var būt iegūti cits no cita, pielieto tiem afīnu parveidošanas (афинные преобразования):

• projekcija (проецирование),
• pagrieziens (поворот),
• atspogu ojums
• m roga main ana
• spilgtuma un kontrasta main ana

Saglabajot informaciju par nelieliem z m juma fragmentiem un parveido anas koeficientus var atjaunot z m jumu bez iev rojamiem kvalitates zudumiem

Fraktalu algoritms ir oti sare ts prasa daudz resursu bet auj sasniegt lielus saspie anas koeficientus stradajot ar fotoatt liem

JPEG un ta modifikacijas ir viens no jaunakajiem pirmais standarts parad jas g ) un labakajiem algoritmiem pilnkrasu att liem Tas sadala att lu kvadratos x kuriem pielieto matematiskas metodes Furje parveido anas Iev rojami kvalitates zudumi paradas blakus kontrastam krasu robežam ka ar pie lielam saspie anas koeficienta v rt bam

Rekurs vais jeb vilnu algoritms Wavelet orient ta uz att liem ar nepartrauktam krasu parejam

Vilnu saspie ana pielieto Furje parveido anas veselam att lam nedalot att lu uz kvadratiem ka JPEG kas paaugstina saspiesta z m juma kvalitati Faila tiek saglabata z m juma samazinata kopija un koeficientu tabulas kas auj pakapeniski atjaunot att lu katra sol uzlabojot ta kvalitati

Attēlu saspiešanas algoritmi un formati

Pēc datu glabašanas veida grafiskus formatus var sadalīt divas lielas grupas:

rastra grafika,

vektorgrafika.

Rastra grafikas attēls ir divdimensiju masīvs ir elementiem - pikseļiem. Savukart, ir vairaki dažadi formati pikseļu glabašanai. Piemēram, grafika ar paleti katram pikselim atbilst viens skaitlis - krasas numurs paletē, bet RGB (red-greem-blue) sistēma katram pikselim atbilst trīs skaitļi - sarkanas, zaļas un zilas krasas intensitates. Rastra attēli var izmantot dažadas krasu sistēmas, ka arī saturēt dažada rakstura papildu informaciju par dažadiem krasu modeļiem, kanaliem, slaņiem, vektoriem, animaciju utt.

Vektorgrafikas attēls sastav no standarta objektiem (līnijam, taisnstūriem utt.); katru objektu nosaka ta pamatpunktu koordinates, līnijas un tonēšanas krasas un stili, speciali efekti. Dažadi vektorgrafikas formati izmanto atšķirīgus kodēšanas principus, un bieži var būt nesavietojami.

Bet arī viena formata saglabatie zīmējumi var būt ļoti atšķirīgi:

attēli ar nelielu krasu skaitu un lieliem apgabaliem, aizpildītiem ar vienu krasu (piemēram, diagrammas, shēmas),

attēli, kuros ir nepartrauktas krasu parejas (плавный переход цветов), izveidotas ar datora palīdzību (piemēram, prezentacijas),

fotoattēli utt.

Pielietojot dažadus algoritmus dažadu tipu attēliem, var parliecinaties, ka saspiešanas algoritmu efektivitate ir stipri atkarīga no ta, kadi dati ir jaarhivē. Ja algoritms pats no sevis ir labs, bet neatbilst konkrētu datu tipam, var gadīties, ka pēc saspiešanas faila izmērs ne tikai nesamazinasies, bet pat kļūs lielaks.

Sakuma zīmējumu saspiešanai izmantoja standarta algoritmus bez zudumiem (Haffmana, RLE, Lempela-Ziva). Vēlak tika izstradati specialie algoritmi ar zudumiem, paredzēti tieši zīmējumu saspiešanai (JPEG, rekursīva jeb vilnu saspiešana, fraktalu saspiešana utt.).

Arhivatori ar zudumiem parasti ļauj izvēlēties saspiešanas koeficientu (un, attiecīgi, kvalitates samazinašanas pakapi). Arhivēšanas kvalitati uzskata par teicamu, ja cilvēka acis nevar atšķirt iearhivētu attēlu to no ta oriģinala. Saspiešanas kvalitate ir laba, ja atšķirību var pamanīt, tikai salīdzinot divus blakus stavošus attēlus.

Daudzos grafiskos redaktoros ir iebūvētie saspiešanas līdzekļi, un attēli tiek saglabati uz diska jau iearhiveta veida.

BMP (Windows Device Independent Mitmap) - rastra grafikas formats, paredzēts darbam Windows vidē. Iespējama (taču nav ieteicama) RLE-saspiešana.

GIF (Graphics Interchange Format) - formats izstradats 1987.g. rastra attēlu parraidei datoru tīklos (firma CompuServe). GIF izmanto Lempela-Ziva saspiešanu (precīzak - LZW - Lempel, Ziv, Welch).

GIF ir neatkarīgs no aparatūras. Tas ļauj ierakstīt un lasīt attēlu 'ik pēc rindas' (через строчку - Interlaced), pateicoties tam var izvadīt attēlu, nolasot tikai daļu no faila,- protams, ar sliktaku izšķirtspēju (с меньшим разрешением). Šīs formats ļauj saglabat arī Alpha-kanalu (kai ir atbildīgs par caurspīdīguma efektiem). Viena GIF-faila var būt vairaki zīmējumi, kuri ieladas pēc kartas ar noteiktiem starplaikiem (animacija). Galvenais ierobežojums - krasu skaits līdz 256.

Samēra jauns formats PNG (Portable Network Graphics) ir līdzīgs formatam GIF, bet izmanto efektīvaku saspiešanu bez zudumiem Deflate.

JPG - neatkarīgs no aparatūras rastra grafikas formats; to var izmantot gan IBM PC, gan Macintosh datoros. JPG formata tiek izmantots saspiešanas algoritms JPEG, kas ļoti labi saspiež zīmējumus ar fotokvalitati (JPG var būt līdz 500 reizes kompaktaks, ka BMP). Eksistē vairakas JPG formata modifikacijas.

TIF (Tagged Image File Format) - neatkarīgs no aparatūras rastra grafikas formats; kuru 'saprot' praktiski praktiski visas IBM PC un Macintosh grafikas programmas. Ļoti drošs un ērts datu importam izdevniecības sistēmas. Var izmantot visas krasu modeļus, ka arī dažadus papildu datus. Formata TIFF paredzēta iespēja saspiest datus, saglabajot tos (JPEG, ZIP, LZW, RLE, Haffmana algoritms). Taču jaievēro, ka veca programmatūra nesaprot saspiestus TIFF.

CDR (CorelDRAW Document) - vektorgrafikas formats. Līrz 7.versijai tas bija nedrošs un slikti savietojams ar ne-Corel programmam, bet mūsdienu versijas vecas problēmas jau atrisinatas. Vektorattēliem un rastra attēliem tiek pielietoti dažadi saspiešanas algoritmi.

WMF (Windows Metafile) - vektorgrafikas formats datu apmaiņai caur Clipboard. WMF saprot visi grafiskie redaktori, stradajoši Windows vidē (bet WMF-failu veidošanai vispiemērotakais ir CorelDRAW). Iespējama RLE-saspiešana.

Skaņas saspiešanas algoritmi un formati

Skaņa pēc savas dabas ir vilni (gausa svarstīšanas), tapēc skaņu saglabašanai nepieciešama tas kodēšana (diskretizacija). Parasti skaņu sadala mazos laika sprīžos un katram sprīdim ieraksta svarstīšanas koeficientus - šo procesu sauc par impulsu-kodu modulaciju (импульсно-кодовая модуляция). Jo lielaka ir modulatora platība (разрядность), jo vairak raksturlielumu tas saglaba katram skaņas gabaliņam un jo tuvak oriģinalam būs ierakstīta skaņa.

Standarta arhivēšanas metodes bez zudumiem parasti nevar dod labu rezultatu skaņas saspiešana, pat pēc adoptacijas tieši skaņas apstradei. Tapēc tika izstradati speciali algoritmi ar zudumiem (MPEG, AAC un citi).

Skaņas saspiešanas algoritmos izmanto šadas metodes:

Paužu saspiešana (сжатие тишины, или сжатие пауз) - grupu saspiešanas (RLE) analogs.

Psihoakustikas metodes - pamatojoties uz cilvēku skaņas uztveršanas īpašībam, aprēķina laika intervalus diskretizacijai un izmet maznozīmīgu informaciju ta, ka ir grūti pamanīt izmaiņas (kaut gan skaņas kodam paliek ļoti maz kopīga ar oriģinalu).

Minēsim dažus interesantus skaitļus, kas raksturo cilvēka skaņas uztveršanu.

Frekvenču diapazons: 20Hz - 20kHz; tas nozīmē, ka ar diskretizacijas frekvenci 40kHz var apstradat skaņu bez jūtamiem kvalitates zudumiem.

Maksimala jutīguma diapazons: 2kHz - 4kHz,

Skaļums - līdz 96 dB;

Piemēram, frekvencēs ap 1 kHz cilvēks nejūt frekvences izmaiņas līdz 0.3%;

Skaļuma izmaiņas grūti pamanīt, ja tas neparsniedz 1 dB;

Cilvēks nevar pamanīt arī, ja augstas frekvences pazūd uz laiku līdz 2 ms.

Vispar, cilvēks reali uztver tikai 10% informacijas skaņas signala; atlikušas 90% var izmest (tikai janoskaidro, kada informacija ir svarīga, un kada - nevajadzīga).

Nesaspiestas skaņas kvalitati ciparu formata nosaka diskretizacijas frekvence un bitu skaits katram sprīdim (разрядность). Piemēram, ierakstot skaņu kompaktdiskos, izmanto diskretizacijas frekvenci 44,1kHz (kas atbilst skaņas frekvencēm līdz 22kHz - tas pat mazliet parsniedz cilvēka uztveršanas diapazonu) un bitu skaitu 16, kas nodrošina 2¹⁶=65536 skaņas līmeņa vērtības. Šadas skaņas parraidei 'reala laika' bez saspiešanas nepieciešams parraides atrums 44.1*16 700 Kbiti/s. Stereo skaņai - divreiz lielaks 1400 Kbiti/s. Saspiešanas algoritmi ļauj ievērojami samazinat informacijas apjomu un kopa ar to nepieciešama atruma vērtību apmēram 10 reizēs bez ievērojamiem skaņas kvalitates zudumiem.

Aplūkosim vairakus skaņu formatu piemērus.

VOC (saīsinajums no voice - balss) - izmanto skaņu platēs SoundBlaster.

AU, SND m-law, kompanija Sun/NeXT) - izplatīts interneta formats, neatkarīgs no aparatūras. Windows nealbalsta šo formatu, bet var izmantot, piemēram, shareware programmu GoldWave.

PMC (Pulse Code Modulatiom) - impulsu kodu modulacija. Faili ar šadu paplašinajumu sastopas ļoti reti, bet PMC princips ir visu skaņas failu pamata. DPCM un ADPCM - taupīgaki PCM varianti.

WAV (Waveform, firmas Microsoft un IBM) - vienkaršs (tiešs) formats skaņas informacijas glabašanai diskrēta veida; paredzēts darbam Windows vidē.

AIFF (Audio Interchange File Format) un AIFC (compressed) - paredzēts datoriem Macintosh, bet stradat ar to var arī Windows vidē, izmantojot kadu programmu tipa GoldWave.

MPEG (Moving Pictures Exxperts Group) - tiek izmantota 'psihoakustikas' skaņa saspiešana; darbam ar failiem nepieciešama speciala programmatūra.

RA (Real Audio) - izplatīts formats skaņas parraidei Interneta 'realaja laika'.

Video saspiešanas algoritmi un formati

Video objekti ir, laikam, vislielakie objekti datoros. Piemēram, visizplatītakajam standartam NTSC (raidīšanas kvalitate - вещательное качество) atbilst kadra izmērs 640x480, 24 bitu pikseļi, frekvence 30 kadri sekundē. Tas nozīmē, ka nesaspiesta veida 1s video aizņem apmēram 30 M atmiņas.

Ciparu video saspiešanai izmanto kodekus (codec - кодек) - specialus saspiešanas algoritmus. Ir metodes, kuras samazina krasu skaitu, kadra izmēru, frekvenci un - kopa ar to arī kvalitati. Sarežģītakas metodes analizē ne tikai atsevišķus kadrus, bet arī kadru secības, kas ļauj ievērojami saspiest video bez manamiem kvalitates zudumiem.

Interneta parasti izmanto videoformatus MPEG un QuickTime

MPEG (Motion Picture Experts Group) videofailiem parasti ir paplašinajums MPG. Saspiešanas algoritma izmanto pareģošanas mehanismu (предсказание): aktīva kadra saturs tiek izmantots nakošo kadru prognozei. Šada veida videofailus nav iespējams rediģēt saspiesta stavoklī.

MPEG nodrošina labus saspiešanas koeficientus gan video, gan audio informacijai (1:50), ka arī augstu arhivēšanas un atarhivēšanas atrumu (līdz 1.5M/s) bez ievērojamiem kvalitates zudumiem. Bet, no otras puses, MPEG-video veidošanai nepieciešama speciala (un diezgan darga) aparatūra, kuras iespējas izmanto saspiešanas algoritmi.

Formats QuickTime (firma Apple) atbalsta jebkuras video, audio, animacijas un teksta kombinacijas, pat interaktīvas komandas. Failu paplašinajums - MOV. Datus formata QuickTime var rediģēt. QuickTime izmanto vairakus saspiešanas algoritmus (Photo-JPEG, Apple Video, MPEG u.c.), pielietojot katru atbilstoša tipa datiem.

Sakuma QuickTime tika paredzēts tikai datoriem Macintosh, bet vēlak paradījas arī programmatūra Windows videi.

Формат AVI (Audio/Video Interleaved - firma Microsoft) paredzēts video un audio informacijas glabašanai un izmantošanai Windows vidē. Video un audio kadri glabajas kopa viena faila, kas nodrošina to sinhronizaciju. Datu saspiešanai izmanto algoritmus Intel Indeo un Cinepack. Parasti AVI failus 'atskaņo' neliela loga 320x240 ar frekvenci 15 kadri sekundē, bet, izmantojot atbilstošo aparatūru un programmatūru var sasniegt arī pilnekrana variantu ar 30 kadriem sekundē.

Literat ra un norades

:

https://www.listsoft.ru/articles/7/

http www kletsel com articles formats html

JPEG Wavelet

https://www.iss.ru/technologies - JPEG Wavelet?

https://arctest.narod.ru/descript/rastr-comp.htm

http www sf amc ru dv fractal

https://compression.graphicon.ru/book/ -

WWW

https://cad.ntu-kpi.kiev.ua/CsLab/proj/matuha/

http cad ntu kpi kiev ua CsLab proj matuha part html

http www melody ru styles other sak ex html zvuk shtml

http trackers pp ru info pack php

http websound ru index cgi articles theory earcompr

ISO MPEG MUSICAM

http www satpro ru articles algorithm shtml

https://kursovoic.narod.ru/list.html

Programmat ras licenc ana

Business Software Alliance BSA ir bezpe as organizacija kas dibinata ASV gada, lai tas biedri vienoti c n tos pret datorprogrammu nelegalu kop anu un izplat anu citiem vardiem datorprogrammu piratismu No 2001.gada BSA darbojas arī Latvija.

Autortiesību parkapējs saucams pie likuma noteiktas atbildības. Pagaidam Latvijas likumdošana par nelicencētas programmatūras izmantošanu ir samēra niecīgs sods līdz Ls 250,- (Administratīvo parkapumu kodeksa 204.panta 6.daļa). Piratiskas produkcijas lietotaji var tikti sodīti arī pēc Kriminallikuma (148. vai 149.pants). Te paredzētais maksimalais sods ir lielaks. Par atkartotu parkapumu var piespriest pat līdz trīs gadiem cietuma, naudas sodu līdz 100 minimalajam mēnešalgam un piemērot arī mantas konfiskaciju. Pagaidam gan Latvija neviens tik bargi nav sodīts.

Visai programmatūrai jabūt legalai, tas ir licencētai (saskaņa ar 06.04.2001. autortiesību likumu licence ir “līgums, ar kuru viena puse - autortiesību subjekts - dod atļauju otrai pusei - darba izmantotajam - izmantot darbu un nosaka darba izmantošanas veidu, vienojoties par izmantošanas noteikumiem, atlīdzības lielumu, tas izmaksašanas kartību un termiņu”). Bez licences ta ir nelikumīga.

Ļoti labi, ja firmai ir specialists, kas spēj tikt gala ar licenču problēmu. Ne vienmēr viss ir viegli, it īpaši mazakos uzņēmumos. Darbinieki, iespējams, ir pieraduši, ka viņu datoros ir vairaki desmiti ikdiena nevajadzīgu programmu. Ja parbaudes laika atklasies, ka darbinieki firmas datoros ieinstalējuši nelicencētas programmas pēc savas iniciatīvas, jaatbild būs firmas vadītajam. Tie, kuru lietotie datori ir novecojuši un izmantota programmatūra aizvēsturiska, bieži uzskata, ka viņiem licences nav nepieciešamas. Diemžēl ta nav – licence ir vajadzīga jebkurai uzņēmuma lietotai programmatūrai. Arī bezmaksas programmatūrai mēdz būt licences jeb lietošanas noteikumi ar kuriem var pieradīt to izmantošanas legalitati konkrētajos apstakļos.

Tagad ir diezgan daudz dažadu licencēšanas veidu. Aplūkosim vairakus variantus, kurus piedava Microsoft.

Preinstalēta programmatūra — programmatūra, kas ir instalēta jauna datora. Iegadajoties jaunu personalo datoru, taja jabūt instalētai operētajsistēmai, piemēram, Microsoft Windows. Lai parliecinatos, vai kopa ar datoru iegadajaties īstu Microsoft programmatūru, vispirms ir jaskatas, vai jaunajam datoram ir piestiprinata autentiskuma sertifikata Certificate of Authenticity (COA) etiķete.

Ka apliecinajumu tam, ka esat licences īpašnieks, saglabajiet lietotaja licences līgumu (EULA)*, autentiskuma sertifikatu (Certificate of Authenticity), iegades rēķinu un čeku.

Mazumtirdzniecības produkts - programmatūra, kas tiek pardota pa vienam eksemplaram mazumtirdzniecības tīkla un ko pardod Microsoft produktu dīleri. Ta tiek iesaiņota kastītēs, kuras parasti ietilpst datu nesēji un dokumentacija. Ja jums ir ne vairak ka pieci datori, idealais risinajums ir vienas Mazumtirdzniecības produkta vienības iegade.

Viena iespēja ka noteikt, vai Microsoft produkts ir īsts, ir atrast autentiskuma sertifikata COA etiķeti uz kastītes.

Open License 6.0 - vispiemērotaka, ja nepieciešamas piecas un vairak licences. Licences apliecinajuma dokuments ir lietotaja līgums End User License Agreement (EULA), kas papīra vai elektroniska formata ir atrodams programmprodukta. Ka apliecinajumu tam, ka esat licences īpašnieks, saglabajiet lietotaja līguma EULA dokumentu papīra formata, ja tads ir, un iegades rēķina kopiju.

Open Subscription License (OSL) - Microsoft programmatūras abonēšanas licences līgums. Ar OSL var licencēt Microsoft Windows, Office, ka arī citas programmas. Šis licences veids dod tiesības lietot izvēlētos Microsoft produktus uz līguma noteikto laiku. OSL līgums ir paredzēts uzņēmumiem, kuros izmanto no 5 līdz 500 un vairak datoru un kuri vēlas vienkaršot programmatūras licencēšanas procesu. OSL līgums dod tiesības izmantot izvēlēto produktu visjaunakas versijas, ka arī produkta iepriekšējas versijas.

Software Assurance (SA). Šobrīd pieejama licencēšanas programma Software Assurance (SA) lielapjoma licenču īpašniekiem ļauj vienkaršak iegūt un parvaldīt jaunakos un progresīvakos Microsoft ® produktus. Saskaņa ar programmu SA klienti iegūst tiesības noteikta laika posma instalēt jaunakas to produktu versijas, kuri ir iekļauti līguma.

Microsoft produktu valodas maiņas tiesības - klienti, kas iegadajas Open License noteiktam produktam, drīkst pariet uz šī paša produkta citas valodas versiju bez papildu maksas, ja valodas versija, kuru klients vēlas izmantot, nav dargaka par sakotnēji iegadato valodas versiju.

Literatūra un URL

1. Datorzinību pamati “Pirmie soļi pie datora” (https://www.liis.lv/mspamati).

2. https://www.microsoft.lv.

3. https://www.autornet.lv.

4. NT-backup/Apmaina/Apraksti/Licenceshana/referats.doc