Влияние компьютера на здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию и науке

Государственный университет

Реферат

по предмету «Промышленная экология»

на тему Влияние компьютера на здоровье человека

Волгоград 2007

Введение

Никто, пожалуй, не станет оспаривать тот факт, что для многих людей компьютер стал важной и необходимой частью образа жизни. В настоящее время ни одна область человеческой деятельности не обходится без применения компьютерной техники. Компьютер помогает человеку при решении многих задач, облегчает труд, открывает новые горизонты для мысли и действий, предоставляет новые возможности. Но не стоит забывать о том, что существует и оборотная сторона медали. Длительная работа за компьютером негативно сказывается на многих функциях нашего организма: нервной деятельности, эндокринной, иммунной и репродуктивной системах, на зрении и костно-мышечном аппарате человека и т.д. Что это может означать для простого человека? Все что угодно! От испорченного зрения до варикозного расширения вен на ногах. Так как же быть? Как избежать вредного воздействия компьютера на организм?

Возможное ухудшение самочувствия операторов ПК является объектом исследовательских программ научно медицинских учреждений многих стран мира, в том числе и России.

В данной работе будут рассмотрены основные вредные факторы воздействия компьютера на организм человека, а также меры по организации безопасных условий работы на компьютере.

1. Компьютер и здоровье человека

Проблема влияния компьютера на здоровье человека разрабатывается в различных направлениях. Наиболее многочисленными и, очевидно, наиболее близкими к истине являются сторонники утверждения, что существует так называемая компьютерная болезнь. Их аргументы весомы и обоснованы.

Среди пользователей ПК выявлен новый тип заболевания - синдром компьютерного стресса (СКС), который проявляется головной болью, воспалением слизистой оболочки глаз, повышенной раздражительностью, вялостью и депрессией.

Симптомы заболевания разнообразны и многочисленны. Они сгруппированы по принципу воздействия на ту или иную часть организма.

1) Общее недомогание: сонливость, утомляемость, не проходящая усталость (даже после отдыха); головные боли после работы; глазные боли; головные боли в области надбровий и лба, в затылочной, боковых и теменной частях головы; боли в нижней части спины, в области бедер, в ногах; чувство покалывания, онемения, боли в руках, запястьях и кистях; напряженность мышц верхней части туловища (шея, спина, плечи, руки).

2) Заболевания глаз: быстрая утомляемость, чувство острой боли, жжение, зуд, слезливость; частое моргание, ощущение натертости.

3) Нарушения визуального восприятия: неясность зрения на дальнем расстоянии сразу после работы за компьютером («пелена перед глазами»); неясность зрения на близком расстоянии (изображение на экране плохо фокусируется); неясность зрения усиливается в течение дня; двоение в глазах; очки становятся «слабыми» (необходимость смены очков); головные боли; медленная рефокусировка; косоглазие.

4) Ухудшение сосредоточенности и работоспособности (очень часто оказывается следствием визуальных нарушений): невозможность сконцентрироваться в течение длительного времени; раздражительность во время и после работы; потеря рабочей точки на экране, пропуски строк, слов, ввод повторных строк; ошибки при заполнении колонок («непопадание»), перестановка слов или цифр местами.

Причинами разнообразных симптомов СКС, по мнению медиков, являются:

· сверхнапряженная работа глаз и неправильное положение тела;

· ношение несоответствующих очков или контактных линз;

· неправильная организация рабочего места;

· суммирование физических, умственных и визуальных нагрузок;

· низкий уровень визуальной подготовленности для работы с компьютером.

Российский научно-исследовательский институт охраны труда провел медико-биологические исследования воздействия ПК на операторов. В табл. 1 приведены результаты этих исследований, совпадающие с другими данными.

Таблица № 1

Симптомы воздействия компьютера	Процент операторов, сообщивших о симптомах
	Неполная смена. Работа за дисплеями до 12 месяцев	Полная смена. Работа за дисплеями до 12 месяцев	Работа за дисплеями более 12 месяцев	Работа за дисплеями более 2 лет
Головная боль и боль в глазах	8	35	51	76
Утомление и головокружение	5	32	41	69
Нарушение ночного сна	-	8	15	50
Сонливость в течение дня	11	22	48	76
Изменения настроения	8	24	27	50
Повышенная раздражительность	3	11	22	51
депрессия	3	16	22	50
Снижение интеллектуальных способностей, ухудшение памяти	-	3	12	40
Натяжение кожи лба и головы	3	51	13	19
Выпадение волос	-	-	3	5
Боль в мышцах	11	14	21	32
Боль в области сердца, одышка, учащенное сердцебиение	-	5	7	32
Снижение половой активности	-	18	34	64

Кроме того, крайне важно ответить следующий факт.

Компьютеры находят все более широкое применение в управлении производственными процессами, так как позволяют обеспечить детальный контроль за выполнением технологических предписаний, а также большую гибкость в представлении графической и текстовой информации о состоянии процесса на экране монитора. Оператору вменяется в обязанность в соответствии с выводимой на экран информацией принять адекватное решение.

Оператор имеет лишь ограниченные возможности обработки информации, и он разрабатывает определенные стратегии при решении различных задач. Если ему предоставляется полная свобода поведения, он выбирает оптимальную, с точки зрения умственной нагрузки, стратегию. Как правило, при медленной динамике он осуществляет параллельное управление несколькими процессами, при быстрой динамике - сосредоточивает свое внимание на наиболее важном процессе, пока не будет достигнут требуемый режим. В последнем случае он работает последовательно. С увеличением скорости процесс управления переходит из параллельной формы в последовательную.

Ресурсы операторов в большинстве случаев не обеспечивают высокий уровень параллельной стратегии управления, так как при большом количестве и высокой скорости контролируемых процессов ему отводится слишком маленький промежуток времени для принятия адекватного решения. Растет психологическая напряженность, увеличивается вероятность принятия неверного решения. В этих условиях управляющему при помощи компьютера различными процессами приходится практически постоянно находиться в состоянии дискомфорта или стресса, что сказывается на функции нервной системы и может привести к различным психическим заболеваниям, нервным срывам, депрессии.

Этот аспект влияния вычислительной техники на состояние человека в условиях постоянно ускоряющегося прогресса технологий, использующих автоматические процессы, приобретает все более существенное значение.

Негативное воздействие компьютера на человека является комплексным.

Во-первых, как показали результаты многочисленных научных работ с использованием новейшей измерительной техники зарубежного и отечественного производства, компьютер (особенно его дисплей, или монитор, сконструированный на основе ЭЛТ (электронно-лучевой трубки)) является источником:

· электростатического поля;

· электромагнитных излучений в низкочастотном, сверхнизкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц - 400 кГц);

· излучения оптического диапазона (ультрафиолетового, инфракрасного и видимого света), рентгеновского излучения.

Электромагнитные поля около компьютера (особенно низкочастотные) оказывают определенное воздействие на человека.

Ученые установили, что излучение низкой частоты в первую очередь негативно влияет на центральную нервную систему, вызывая головные боли/ головокружение, тошноту, депрессию, бессонницу, отсутствие аппетита, стресс. Причем нервная система реагирует даже на короткие по продолжительности воздействия относительно слабых полей: изменяется гормональное состояние организма, нарушаются биотоки мозга. Особенно страдают от этого процессы обучения и запоминания.

Низкочастотное электромагнитное поле может явиться причиной кожных заболеваний (угревая сыпь, экзема, розовый лишай и др.), болезней сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта; оно воздействует на белые кровяные тельца, что приводит к возникновению опухолей, в том числе и злокачественных.

Особое внимание исследователи уделяют влиянию электромагнитных полей на женщин в период беременности. Статистика свидетельствует, что работа за компьютером нарушает нормальное течение беременности, повышает вероятность выкидыша и часто является причиной появления на свет детей с врожденными пороками, из них наиболее существенными бывают дефекты развития головного мозга. Поэтому необходимо, чтобы беременные или имеющие намерение забеременеть женщины просили руководство о переводе их на работу, не связанную с использованием компьютеров.

Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, а также в отдельных случаях вызывать катаракту.

Дисплеи с ЭЛТ благодаря электростатическому полю интенсивно притягивают и собирают пыль, а значит, могут быть причиной появления дерматитов на коже лица, обострения бронхиальной астмы, раздражения слизистых оболочек.

Уровни электромагнитных излучений мониторов, считающиеся безопасными для здоровья, регламентируются нормами МРК II 1990:10 Шведского национального комитета по измерениям и испытаниям, которые считаются базовыми, и более жесткие нормы ТСО 92,95,99,100 Шведской конфедерации профсоюзов. Российский нормативный документ Госкомсанэпидемнадзора - «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам и ПЭВМ и организация работ. Санитарные правила и нормы», - вступивший в силу с января 1997 г., полностью совпадают в части уровней ЭМИ с требованиями МРК II.

Во-вторых, неподвижная и напряженная поза оператора.

Характерной особенностью профессии оператора ПК является статический режим работы: большой объем работы приходится выполнять в сидячем положении. При этом большинство групп мышц находятся в постоянном напряжении, что приводит к быстрой утомляемости, способствует развитию патологических изгибов позвоночника: грудному кифозу, уплощению шейного лордоза и формированию сколиозов. Неправильное расположение мониторов по высоте: слишком низкое, под неправильным углом - является основной причиной появления сутулости; слишком высокое положение дисплея приводит к длительному напряжению шейного отдела позвоночника, которое, в конце концов, может привести к развитию остеохондроза. В то же самое время позвоночник играет ключевую роль в здоровье человека. Ненормальное состояние позвоночника (неправильная осанка, различного рода искривления, смещение или деформация межпозвоночных дисков) может стать причиной заболевания.

В-третьих, интенсивная работа с клавиатурой вызывает болевые ощущения в локтевых суставах, предплечьях, запястьях, в кистях и пальцах рук.

Интенсивное и продолжительное использование клавиатуры при работе на компьютере может стать источником тяжелых профессиональных заболеваний рук. Комплекс этих заболеваний, получивших общее название «травмы повторяющихся нагрузок» (ТПН), включает такие болезни, как тендинит, травматический эпикондилит, болезнь Де Кервена, тендосиновит, синдром канала запястья. Работа с клавиатурой является причиной 12% профессиональных заболеваний, вызванных повторяющимися движениями.

Заболевания, связанные с ТПН, охватывают также болезни нервов, мышц и сухожилий рук. Наиболее часто страдают кисть, запястье и предплечье, хотя бывает, что болезнь затрагивает плечевую и шейную области. У операторов компьютеров заболевание обычно наступает в результате непрерывной работы на неудобно или неправильно расположенной клавиатуре.

Тендинит - воспаление сухожилий. Заболевание распространяется на кисть, запястье, плечо.

Травматический эпикондилит (теннисный локоть) - воспаление сухожилий, соединяющих мышцы предплечья и локтевой сустав.

Болезнь Де Кервена - разновидность тендинита, при которой страдают сухожилия, связанные с большим пальцем кисти руки.

Тендосиновит - воспаление синовиальной оболочки сухожильного основания кисти и запястья.

Туннельный синдром запястного канала - ущемление медиального нерва руки в результате опухания сухожилия или синовиальной оболочки. Это заболевание требует длительного восстановительного периода, который, значительно превышает по времени период восстановления после перелома или ампутации.

В отличие от сердечных приступов и приступов головной боли ТПН представляет собой травму в результате накопления недомоганий. Легкая боль в руке, если ее вовремя не вылечить, может в конечном итоге привести к полной инвалидности. Дни, недели, месяцы, годы работы на клавиатуре - и вам становится трудно самому закинуть небольшой груз на полку, уровень которой ненамного превышает ваш рост. Обычно начинает болеть правая рука, поскольку на нее ложится большая нагрузка, в конце концов, заболевает и левая.

В-четвертых, работа с дисплеем предполагает, прежде всего, визуальное восприятие отображенной на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат работающих с ПК.

Факторами, наиболее сильно влияющими на зрение, являются:

1. Несовершенство способов создания изображения на экране монитора. Эта группа факторов включает в себя:

· неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ;

· несовместимость параметров монитора и графического адаптера;

· недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка, несведение лучей и низкий уровень других его технических характеристик;

· избыточная или недостаточная яркость изображения.

2. Непродуманная организация рабочего места, которая является причиной:

· наличия бликов на лицевой панели экрана;

· отсутствия необходимого уровня освещенности рабочих мест;

· несоблюдения расстояния от глаз оператора до экрана.

Блики относятся к факторам, которые очень сильно мешают воспринимать информацию с экрана монитора. Они заставляют неосознанно менять положение головы и корпуса, напрягать зрение, чтобы прочесть нужную информацию на экране. При этом глаза испытывают дополнительное напряжение, происходит увеличение нагрузки на шею, спину, плечи и руки, что приводит к быстрой утомляемости всего организма.

Блики создает любой пучок света, отраженный экраном дисплея и попавший на оболочку глаза. Их источниками могут быть расположенные напротив монитора яркие поверхности, светлое оборудование, осветительные приборы, незашторенные окна, часто - светлая одежда оператора. Блики тем заметнее и тем сильнее снижают контрастность изображения, чем выше коэффициент зеркального отражения экрана. В ряде случаев текст может стать фактически нечитаемым.

В процессе работы с персональным компьютером приходится иметь дело с изображениями на экране монитора. Считывание текста, таблиц, графиков с экрана отличается от чтения той же информации с листа бумага по нескольким причинам:

во-первых, при работе с дисплеем пользователь целиком зависит от положения дисплея, тогда как при чтении печатной продукции легко можно найти положения листа для наиболее комфортного восприятия информации;

во-вторых, экран, являясь источником света, считается прибором активного контраста, в то время как при чтении с листа бумаги мы имеем дело с отраженным текстом, т. е. с пассивным контрастом, который в малой степени зависит от интенсивности освещения и угла падения светового потока на бумагу;

в-третьих, текст на бумаге является неизменным, а текст на экране периодически обновляется в процессе сканирования электронного луча по поверхности экрана. Достаточно низкая частота обновления вызывает мерцание изображений;

в-четвертых, монитор надолго приковывает к себе внимание оператора, что является причиной длительной неподвижности глазных и внутриглазных мышц, в то время как они нуждаются в динамическом режиме работы. Это приводит к их ослаблению;

в-пятых, длительная работа с персональным компьютером требует повышенной сосредоточенности, что приводит к большим нагрузкам на зрительную систему пользователя. Развивается зрительное утомление (астенопия), которое способствует возникновению близорукости, головной боли, раздражительности, нервного напряжения и стресса.

Приведенные выше особенности изображений на экране дисплея, а также характера работы оператора в значительной мере влияют на степень утомляемости зрительного аппарата. Поэтому ведущие производители мониторов постоянно ведут работу по совершенствованию характеристик своих изделий не только с цепью достижения новых технических возможностей отображения информации, но и для создания максимально комфортных и безопасных условий труда пользователей ПК.

В-пятых, работа компьютера сопровождается акустическими шумами, включая ультразвук.

Обсуждая проблему «компьютер и здоровье», следует сказать о виртуальной реальности. Эта новейшая технология включает в себя: для разработчика - возможности моделирования физического виртуального (искусственно созданного, но воспринимаемого, как реальный) мира по заранее заданным законам с заранее установленными приближениями; для пользователя - взаимодействие с компьютером, при котором человек с помощью программных и аппаратных средств имеет возможность почувствовать себя внутри разработанного трехмерного мира, существующего в реальном масштабе времени, перемещаться в нем. Средства виртуальной реальности позволяют «потрогать» объекты виртуального мира, ощутить их реакцию или видеть изменения (деформацию) в ответ на воздействия. Свойство интерактивности дает возможность участвовать в смоделированных событиях и направлять их в нужное русло.

Для того чтобы стать участником виртуальной реальности, необходимо надеть на голову специальный шлем. Изменения положения собственного тела в виртуальном пространстве регулируются поворотами головы, которые фиксируются следящим устройством. Принцип действия системы слежения основан на регистрации изменения направления магнитного поля Земли. Для этого используются ртутные балансиры или радиоволновые, ультразвуковые, лазерные датчики.

Неотъемлемой частью хорошей виртуальной системы является интерактор, чаще называемый «жилетом». Это устройство подключается к звуковой карте и преобразует звук в мягкие вибрации или мощные удары, создающие ощущение полной реальности.

Виртуальные системы являются прекрасными тренажерами для обучения любых специалистов, которым приходится работать в опасных ситуациях и при стрессовых обстоятельствах; они с успехом используются в архитектуре, дизайне, эргономике, для проектирования средств коммуникации, разработки военных стратегий, анализа маркетинговой ситуации; они могут стать бесценными помощниками при создании новых производственных технологий и моделировании промышленных изделий.

Но применение виртуальной реальности в индустрии развлечений имеет неоднозначную оценку. Взглянем на интересующее нас явление с точки зрения медицины. Уровень качества массовых игровых виртуальных систем пока еще очень низок. Разрешение встроенных в недорогой виртуальный шлем мониторов невысокое, частота смены кадров такова, что глаза очень сильно устают и болят. Шлем непросто настраивается на особенности зрения каждого участника. В дополнение к этому возникают проблемы с координацией движений вплоть до необратимых нарушений вестибулярного аппарата. Кроме того, после длительного погружения в виртуальную реальность человек оказывается полностью дезориентированным и демонстрирует неадекватные реакции на собственные попытки изменить положение в пространстве.

Виртуальная реальность - актуальная тема для психиатрии, так как привычка к иллюзорной действительности может отбить у человека желание возвращаться к настоящей действительности. Специалисты предполагают, что при широком распространении устройств виртуальной реальности будут необходимы возрастные ограничения на их использование во избежание превращения их в своего рода зависимость.

компьютер человек стресс алгебра

2. Логические основы работы ЭВМ. Основы понятия и операции алгебры логики

Для анализа и синтеза схем в ЭВМ при алгоритмизации и программировании решения задач широко используется математический аппарат алгебры логики.

Алгебра логики - это раздел математической логики, значение всех элементов (функций и аргументов) которой определены в двухэлементном множестве: 0 и 1. Алгебра логики оперирует с логическими высказываниями.

В алгебре логики все высказывания обозначают буквами а, Ь, с и т.д. Содержание высказываний учитывается только при введении их буквенных обозначений, и в дальнейшем с ними можно производить любые действия, предусмотренные данной алгеброй. Причем если над исходными элементами алгебры выполнены некоторые разрешенные в алгебре логики операции, то результаты операций также будут элементами этой алгебры.

Простейшими операциями в алгебре логики являются операции логического сложения (иначе, операция ИЛИ, операция дизъюнкции) к логического умножения (иначе, операция И операция конъюнкции). Для обозначения операции логического сложения используют символы + или V, а логического умножения - символы * *Л.

Правила выполнения операций в алгебре логики определяются рядом аксиом, теорем следствий. В частности, для алгебры логики выполняются законы:

1) сочетательный:

(а + Ь) + с = а + (Ь +с); (а*Ь)*с =а*(Ь*с);

2) переместительный:

а + b = b + а;

а * b = b * а ;

распределительный:

а *(Ь +с) = а * b + а * с;

а + b * с = а * b + а * с.

Справедливы соотношения:



а + а = а;

а * а = а;

а + а* b = а;

а + b = а, если а - b

Наименьшим элементом алгебры логики является 0, наибольшим элементом - 1. В алгебре логики также вводится еще одна операция - операция отрицание (иначе, операция НЕ, операция инверсии), обозначаемая чертой над элементом.

По определению:

а + а = 1, а*а = 0, 0=1, 1=0.

Функция в алгебре логики - это алгебраическое выражение, содержащее элементы алгебры логики а, Ь, с..., связанные между собой операциями, определенными в этой алгебре.

Согласно теоремам разложения функций на составляющие любая функция может быть разложена на конституэнты «1»:

f (a)= f ( 1)* a + f (0)* a ; f(a,b)=f(l9b)*a+f(Q,b)*a=f(lM*a*a+f(l№ и т.д.)

Эти соотношения используются для синтеза логических функций и вычислительных схем.

Возможности компьютера как технической основы системы of работки данных связаны используемым программным обеспечением (программами).

Программа (program, routine) - упорядочение последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи. Программное обеспечение (sawtware) - совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.

Программы предназначены для машинной реализации задач. Термины задача и приложение имеют очень широкое употребление в контексте информатики и программного обеспечения.

Задача (problem, task) - проблема, подлежащая решению. Приложение (application) - программная реализация на компьютере решения задачи.

Таким образом, задача означает проблему, подлежащую реализации с использованием средств информационных технологий, а приложение - реализованное на компьютере решение по задаче. Приложение, являясь синонимом слова «программа», считается более удачным термином и широко используется в информатике.

Термин задача употребляется также в сфере программирования, особенно в режиме мультипрограммирования и мультипроцессорной обработки, как единица работы вычислительной системы, требующая выделения вычислительных ресурсов (процессорного времени, основной памяти и т.п.). В данной главе этот термин употребляется в смысле первого определения.

Существует большое число разнообразных классификаций задач. С позиций специфики разработки и вида программного обеспечения будем различать два класса задач - технологические и функциональные.

Технологические задачи ставятся и решаются при организации технологического процесса обработки информации на компьютере. Технологические задачи являются основой для разработки сервисных средств программного обеспечения в виде утилит, сервисных программ, библиотек процедур и др. применяемых для обеспечения работоспособности компьютера, разработка других программ или обработки данных функциональных задач.

Функции опальные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление.

Предметная (прикладная) область (application domain) - совокупность связанных между собой функций, задач управления, с помощью которых достигается выполнение поставленных целей.

Постановка задачи (problem definition) - это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации.

Постановка задачи - обобщенный термин, который означает определенность содержательной стороны обработки данных. Постановка задачи связана с конкретизацией основных параметров ее реализации, определением источников и структурой входной и выходной информации, востребуемой пользователем.

К основным характеристикам функциональных задач, уточняемым в процессе ее формализованной постановки, относятся:

цель или назначение задачи, ее место и связи с другими задачами;

условия решения задачи с использованием средств вычислительной техники;

содержание функций обработки входной информации при решении задачи;

требования к периодичности решения задачи;

ограничения по фокам и точности выходной информации;

состав и форма представления выходной информации;

источники входной информации для решения задачи;

пользователи задачи (кто осуществляет ее решение и пользуется результатами решения).

Выходная информация по задаче может быть представлена в виде документов (типа листинга или машинограммы), сформированных кадров - видеограммы на экране монитора, файла базы данных, выходного сигнала устройству управления.

Входная информация по задаче определяется как данные, поступающие на вход задачи и используемые для ее решения. Входной информацией служат первичные данные документов ручного заполнения, информация, хранимая в файлах базы данных (результаты решения другие задач, нормативно-справочная информация - классификаторы, кодификаторы, справочники), входные сигналы отдатчиков.

Обычно постановка задач выполняется в едином комплексе работ по созданию структуры внутримашинной базы данных, проектированию форм и маршрутов движения документов, изменению организации управления в рамках предметной области.

Алгоритм - система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информации) желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.

Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:

дискретность - разбиение процесса обработки информации на белее простые этапы (шаги выполнения), выполнение которых компьютером или человеком не вызывает затруднений;

определенность алгоритма - однозначность выполнения каждого отдельного шага преобразования информации;

выполнимость - конечность действий алгоритма решения задач, позволяющая получить желаемый результат при допустимых исходных данных за коночное число шагов;

массовость - пригодность алгоритма для решения определенного класса задач.

В алгоритме отражаются логика и способ формирования результате в решения с указанием необходимых расчетных формул, логических условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов. В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения комплекса задач.

Алгоритм решения комплекса задач и его программная реализация тесно взаимосвязаны. Специфика применяемых методов проектирования алгоритмов и используемых при этом инструментальных средств разработки программ может повлиять на форму представления и содержание алгоритма обработки данных.

Для решения задач могут использоваться алгоритмы, заложенные в готовых программных продуктах - пакетах прикладных программ (ППП) функционального назначения (см. дальше). Также могут использоваться типовые модели и методы решения задач, представленные в методо-ориентированных ППП. В этом случае осуществляется адаптация ППП к условиям конкретного применения, во всех остальных случаях разрабатываются оригинальные алгоритмы и программы реализации комплекса задач.

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ.

Программирование является собирательным понятием и может рассматриваться и как наука, и как искусство, на этом основан научно-практический подход к разработке программ.

Программа - результат интеллектуального труда, для которого характерно творчество, а оно, как известно, не имеет четких границ, В любой программе присутствует индивидуальность ее разработчика, программа отражает определенную степень искусства программиста. Вместе с тем программирование предполагает и рутинные работы, которые могут и должны иметь строгий регламент выполнения и соответствовать стандартам.

Программирование базируется на комплексе научных дисциплин, направленных на исследование, разработку и применение методов и средств разработки программ (специализированного инструментария создания программ). При разработке программ используются ресурсоемкие и наукоемкие технологии, высококвалифицированный интеллектуальный труд.

Программирование - это развитая отрасль хозяйственной деятельности, связанная со значительными затратами материальных, трудовых и финансовых ресурсов. По данным зарубежных источников, в середине 90-х годов в мире было занято программированием до 2% трудоспособного населения. Совокупный оборот в сфере создания программных средств достигает нескольких сот миллиардов долларов в год.

В связи с ростом потребности в разнообразных программах обработки данных весьма актуален вопрос применения эффективных технологий программирования и их перевода на промышленную основу. Это означает: стандартизованность, тиражируемость и воспроизведение различными разработчиками методов программирования; внедрение прогрессивных инструментальных средств разработки программ;

использование специальных методов и приемов организации работ по разработке программ.

3. Некоторые виды прикладных программ и связанные с ними термины

Редактор текстов, текстовый редактор [text editor, word processor] - Обобщенное наименование программ, предназначенных для создания, редактирования, вывода на экран и печать, а также сохранения в виде файлов различного рода документов и данных. Текстовые редакторы различаются по своему назначению (см., например, ниже - редактор программ), сложности или способа оформления и, соответственно, их функциональным возможностям. По второму признаку в частности можно выделить встроенные текстовые редакторы, которые являются составной частью других программных продуктов, например, систем программирования (см. «Вспомогательные программы»). Более развитые текстовые редакторы, например, Лексикон 5.0 (фирмы Микроинформ, позднее - Арсеналъ, Россия), Microsoft Word, Microsoft Word for Windows и др., представляют собой пакеты прикладных программ, которые наряду с перечисленными выше операциями позволяют производить форматирование текста (по всему документу и его части), формировать различные стили оформления документов, пользоваться большим количеством шрифтов, выделять (курсивом, подчеркиванием, жирным шрифтом и другими средствами) участки текста, набирать текст в виде колонок, включать в тексты иллюстрации, формировать различного рода указатели и ссылки, вводить верхние и нижние колонтитулы страниц, производить автоматизированный поиск элементов текста и исправление ошибок, копировать и переносить в другой документ любые участки текста, а также многое другое, что делает их близкими к настольным издательским системам и т.д. Например, в последних версиях текстового редактора Лексикон (Лексикон - Верба 1.0) установлена также система криптозащиты документов и электронной цифровой подписи. Такие редакторы часто также называют текстовыми процессорами [word processors]. Подробнее о последних версиях текстовых процессоров см. - [412, 487, 632, 634, 657].

Табличный редактор, электронная таблица [table editor] - Обобщенное наименование прикладных программ, предназначенных для решения широкого круга вычислительных задач (экономических, бухгалтерских, инженерных, статистических и т.д.) на больших массивах данных, представляемых в табличной форме. Наиболее широкое распространение и мировое признание получили табличные редакторы Excel фирмы Microsoft, Lotus 1,2,3 и Quattro Pro фирмы Novell, Equate фирмы Holostost Inc., QuickFigure Pro фирмы Pelican Ware Inc., Лексикон XL 5.0 фирмы Арсеналъ (Россия), совмещающий функции текстового и табличного редакторов, и др.

Редактор программ, редактор текстов программ [program editor] - Разновидность текстового редактора, предназначенного для создания и редактирования программ на определенном языке программирования. Часто такие редакторы встроены в операционные системы или в специализированные вспомогательные программы (см. выше). Редакторы программ позволяют производить: диалоговый просмотр текста; редактирование строк программы; копирование и перенос блоков текста; копирование одной программы или ее части в указанное место другой программы; контекстный поиск и замену подстрок текста; автоматический поиск строки, содержащей ошибку; проверять синтаксическую правильность написания программ; сохранение программы в виде файла; распечатку программы и ее части и т.д.

Система программирования [programming system] - Комплекс средств, предназначенных для автоматизации процессов программирования, который включает в себя: язык программирования, редактор программ, компилятор или интерпретатор программ, а также набор вспомогательных средств (например, библиотек подпрограмм) и документации, обеспечивающих и облегчающих подготовку программных продуктов. Примерами систем программирования могут служить Turbo C, Turbo C++ и Turbo Pascal (разработки фирмы Borland), Microsoft C, Quick C и Microsoft Basic (фирмы Microsoft), VIP-BASIC v.1.5.Mainstay (для ПК серии Macintosh ) и др.

Система распознавания текстов [text recognition system] - Комплекс программных средств, предназначенный для перевода сканированных текстовых материалов из графической формы в цифровую (символьную). Одной из наиболее популярных систем этого класса является семейство программ Fine Reader фирмы ABBYY. Выпущенные в 2000 и 2001 гг. версии системы Fine Reader 5.0 и 6.0, помимо традиционно выполняемых операций весьма точного распознавания текстов, составленных на многих языках мира, также поддерживают работу встроенного редактора. Последний обеспечивает сопоставление распознанного текста с увеличинным изображением оригинала, проверку орфографии, самообучение новым символам, заполнение специально подготовленных форм документов, сетевые режимы работы и т.д. [634, 661].

Clip art - « Клипарт» - иллюстративная вставка, графический фрагмент, аппликация и т.п., заготовленная в «библиотеке клипартов», являющейся приложением к текстовым и графическим редакторам, а также настольным издательским системам.

Набор («библиотека») стандартных процедур, программных прерываний, вызовов, форматов данных и других средств, которые должны использовать прикладные программы для реализации своих функций/

Спецификация, позволяющая переносить исходные тексты программ на ЭВМ с отличающимися процессорами, где они после перекомпиляции смогут сразу выполняться.

Понятия и термины, связанные с прикладными программами.

Прикладная программа, приложение [application program] - Программа, предназначенная для решения задач или класса задач, связанных с обработкой данных в определенной области деятельности. Термин используется для того, чтобы отличить такого рода программы от программ непосредственно управляющих ЭВМ и входящих в состав общего программного обеспечения.

Аплет [applet], мобильный код - Небольшая программа-приложение («приложеньице») к другой более развитой прикладной программе. Также - небольшая компьютерная программа, которая может передаваться с сервера на компьютер-клиент и выполнятся на нем. Появление «аплетов» и широкое развитие их разновидностей связывают с Web -технологией и, в частности, с версией браузера Internet Explorer 4.0 для реализации на Web -странице задач, связанных с анимацией и приданием им интерактивных свойств при взаимодействии с другими пользователями Интернет, в том числе и с неблаговидными целями. Наиболее распространёнными типами мобильных кодов являются Java и ActiveX. Широкое распространение использования мобильных кодов наряду с их полезностью увеличивает степень риска несанкционированного доступа к файловой системе ПК, включая кражу информации и стирание данных с жёсткого диска. Подробнее о мобильном коде, проблемах и способах защиты от него см. - [300, 542, 543].

Дополнительные модули [plug-ins] - Сравнительно небольшие программы, расширяющие возможности основного прикладного программного обеспечения. Например, применительно к Web -технологии, дополнительные модули часто используются для расширения возможности браузеров при работе с мультимедийными данными, со звуком и видео [300].

Киллер-приложение [killer application] - Прикладная программа, представляющая настолько высокий интерес для пользователей, что они приобретают компьютер специально, чтобы работать с нею. Примером может служить программа PageMaker, предназначенная для настольных издательских систем, благодаря которой многие компьютеры Macintosh фирмы Apple стали продаваться специально для полиграфических целей.

Интерфейс прикладных программ, ИПП [API - Applications Program Interface] - Стандартная программная среда, включающая сервисные программы, протоколы и другое сопровождение, при помощи которого могут быть написаны прикладные программы, совместимые с операционной системой и имеющие одинаковый пользовательский интерфейс.

Резидентная программа [mamory resident] - Программа, остающаяся в оперативной памяти ЭВМ после завершения своей работы. Она может быть быстро вызвана при помощи горячего ключа (см. ниже).

Горячий ключ [hot key] - Клавиша или набор последовательно нажатых клавиш, запускающих резидентную программу. Выбор горячих ключей производится таким образом, чтобы они не мешали работе при нажатии соответствующих клавиш в регулярно используемых приложениях («прикладных программах»).

Электронный ключ, донгл [dongle] - Программно-аппаратное устройство, защищающее прикладные программы от несанкционированного использования. Обычно подсоединяется к последовательному или параллельному порту ЭВМ (например, между портом и кабелем принтера или модема). Помимо этого существуют варианты электронных ключей для USB, PCMCIA и в виде внутренней платы для шин ISA/MCA. Программа, использующая электронный ключ не будет работать в его отсутствие. Изобретение электронного ключа относят к началу 70-х годов и связывают с именем Дэна Максвелла, который впервые предложил использовать его с большой ЭВМ фирмы Data General для защиты новой операционной системы, а затем, в конце 70-х и начале 80-х гг. реализовал это техническое решение соответственно на ПК фирм Apple и IBM PC. В соответствии с другой версией, изобретение электронного ключа принадлежит программисту Дону Голлу ( Don Gall ), с которым также связывают наименование этого устройства. В настоящее время электронный ключ считается самым надежным средством защиты, в частности потому, что в его конструкции используются заказные интегральные схемы, реализующие различные алгоритмы преобразования данных и предоставляющие возможность распространителю ключа и пользователю устанавливать и менять уникальные идентификаторы («ключи»), взлом которых становится практически невозможным. Ведущие производители донглов фирмы Aladdin и Rainbow Technologies. Подробнее см. - [441, 673].

Цифровая подпись, электронная подпись, электронная цифровая подпись, ЭЦП [digital signature] - Криптографическое средство - аналог подписи, позволяющий подтвердить подлинность электронного документа. «Подпись» представляет собой уникальную последовательность битов, жёстко связанную с конкретным документом. Её структура зависит от двух аргументов: текста документа и секретного ключа. Всякое изменение одного из них ведёт к искажению цифровой подписи. Считается, что из-за сложной привязки к указанным аргументам электронную подпись невозможно подделать. Один из принципов его реализации основан на использовании т.н. «hash-функции» и в частности - MD5. Последняя выполняет специальное преобразование битов в файле и генерирует в его конце псевдослучайное 128-битное число, соответствующее количеству бит в записи. MD5 может использоваться для файлов любой длины. Если два файла отличаются хотя бы на один бит, значение числа MD5 будет иным. И наоборот, если два файла имеют одно и то же характеризующее их число, то вероятность того, что это разные файлы бесконечна мала. После вычисления этого числа, оно шифруется с использованием открытого ключа собственника записи в файле, что и представляет собой цифровую подпись. Перед тем, как проверить подпись, пользователь дешифрирует её с использованием своего открытого ключа. Если полученное значение числа совпадает с исходным, то это означает, что запись в файле не изменялась и цифровая подпись считается аутентичной. Достоинством использования MD5 в качестве цифровой подписи является высокая скорость вычислений для больших файлов, однако, стопроцентной гарантии того, что код может быть вскрыт дать невозможно Подробнее см. - [4 87, 589, 673, 676].

Watermark - «Водяной знак» : код, включенный в цифровой материал с целью установления владельца. Он может быть как видимым, так и не видимым для пользователя.

WYSIWYG [What You See Is What You Get] - «Что видишь, то и получаешь» - свойство прикладных программ (редакторов, средств разработки Web -страниц их приложений и др.), облегчающее подготовку текстовых, графических и других документов и приложений.

Загрузчик [loader] - 1. Программа, выполняющая загрузку; 2. Обрабатывающая программа, выполняющая загрузку объектных модулей программы в основную память ЭВМ и редактирование связей между ними.

Компоновщик [linker] - Загрузчик (см. выше), выполняющий в ходе загрузки компоновку единой программы из независимо транслируемых программ.

Вспомогательные программы [support environment] - Набор программ (средств программного обеспечения), предназначенных для разработки и написания новых программ. Могут включать в себя:

текстовый редактор ;

транслятор для трансляции программ в машинные коды при создании загрузочных модулей (имеющих в имени файла расширение - *.exe);

интерактивные отладчики для поиска ошибок;

словари данных для записи сведений об использовании данных и др.

Примерами реализации такого рода программных средств могут служить автоматизированные системы программирования Turbo C, Turbo Pascal, Clipper и др.

Прикладная программа (приложение, application program) - программа, предназначенная для решения отдельных задач или класса задач, связанных с обработкой данных в определенной области деятельности. Термин используется для того, чтобы отличить прикладные программы от программ непосредственно управляющих ЭВМ и входящих в состав общего программного обеспечения. К прикладным программам относятся:

Агентские программы, способные после получения задания работать самостоятельно без участия пользователя.

Аплет - небольшая программа-приложение к другой более развитой прикладной программе. Аплет может передаваться с сервера на компьютер-клиент и выполняться на нем.

Дополнительные модули (plug-ins) расширяющие возможности основного прикладного программного обеспечения. Применительно к Web-технологии, дополнительные модули часто используются для расширения возможности браузеров при работе с мультимедийными данными, со звуком и видео.

Загрузчик (loader), выполняющий загрузку объектных модулей программы в основную память ЭВМ и редактирование связей между ними.

Киллер-приложение (killer application) - прикладная программа, представляющая настолько высокий интерес для пользователей, что они приобретают компьютер специально, чтобы работать с нею. Примером может служить программа PageMaker, предназначенная для настольных издательских систем, благодаря которой компьютеры Macintosh фирмы Apple стали продаваться специально для полиграфических целей.

Компоновщик (linker) - загрузчик, выполняющий в ходе загрузки компоновку единой программы из независимо транслируемых программ.

Редактор программ (редактор текстов программ, program editor) - разновидность текстового редактора, предназначенного для создания и редактирования программ на определенном языке программирования. Часто такие редакторы встроены в операционные системы или в специализированные вспомогательные программы. Редакторы программ позволяют производить: диалоговый просмотр текста; редактирование строк программы; копирование и перенос блоков текста; копирование одной программы или ее части в указанное место другой программы; контекстный поиск и замену подстрок текста; автоматический поиск строки, содержащей ошибку; проверку синтаксиса программ; сохранение программы в виде файла; распечатку программы и ее части.

Редактор текстов, текстовый редактор (text editor, word processor) - предназначен для создания, редактирования, вывода на экран и печать, а также сохранения в виде файлов различного рода документов и данных.

Резидентная программа (memory resident) - программа, остающаяся в оперативной памяти ЭВМ после завершения своей работы. Она может быть быстро вызвана при помощи горячего ключа.

Система программирования (programming system) - комплекс программных средств, предназначенных для автоматизации процессов программирования, который включает в себя: язык программирования, редактор программ, компилятор или интерпретатор программ, а также набор вспомогательных средств (например, библиотек подпрограмм) и документации, обеспечивающих и облегчающих подготовку программных продуктов. Примерами систем программирования могут служить Turbo C, Turbo C++ и Turbo Pascal (разработки фирмы Borland), Microsoft C, Quick C и Microsoft Basic (фирмы Microsoft), VIP-BASIC v.1.5.Mainstay (для ПК серии Macintosh).

Система распознавания текстов (text recognition system) - комплекс программных средств, предназначенный для перевода сканированных текстовых материалов из графической формы в цифровую (символьную).

Табличный редактор, электронная таблица (table editor) - обобщенное наименование прикладных программ, предназначенных для решения вычислительных задач (экономических, бухгалтерских, инженерных, статистических) на больших массивах данных, представляемых в табличной форме.

Desktop Search - класс прикладных программ, предназначенных для поиска файлов и данных на дисках настольных ПК. В основу их работы заложены процессы автоиндексирования по выбору пользователя всех или части файлов, папок, отдельных документов и сообщений электронной почты, мультимедийных и других данных, находящихся в памяти компьютера, построения (а также обновления) индексных файлов и реализации поиска по ключевым словам, содержащимся в индексном файле. Примерами таких программ могут служить бесплатные - Ask Jeeves Desktop Search 1.7.0; Copernic Desktop Search 1.2; Google Desktop Search; Yahoo! Desktop Search и платные - dtDesktop Search 6.4; X1 Desktop Search 5.0.

С прикладными программами связан ряд понятий и терминов:

API (Application Programming Interface) - набор («библиотека») стандартных процедур, программных прерываний, вызовов, форматов данных и других средств, которые должны использовать прикладные программы для реализации своих функций.

Clip art (клипарт) - иллюстративная вставка, графический фрагмент, аппликация, заготовленная в «библиотеке клипартов», являющейся приложением к текстовым и графическим редакторам, настольным издательским системам.

IDE (Interactive Development Environment) - диалоговая среда разработки программного обеспечения.

Watermark (водяной знак) - код, включенный в цифровой материал с целью установления владельца. Он может быть как видимым, так и не видимым для пользователя.

Горячий ключ (hot key) - клавиша или набор последовательно нажатых клавиш, запускающих резидентную программу. Выбор горячих ключей производится таким образом, чтобы они не мешали работе при нажатии соответствующих клавиш в регулярно используемых приложениях.

Руткит (rootkit) -программный модуль, невидимый вместе со спрятанными в его папках файлами для операционной системы и пользователя ПК. Использование руткит-технологий может преследовать как полезные цели (например, защита информационного продукта от несанкционированного копирования, ускорение или более надежное резервное копирование файлов), так и враждебные функции (получение несанкционированного доступа к ПК, внедрение и распространение вредоносных программ типа «червь», «троянский конь»). Использование руткит-технологий не приветствуется информационным сообществом.



Список литературы

1. Демирчоглян Г.Г. Человек у компьютера: как сохранить здоровье? - М.: Новый Центр, 2001.

2. Морозов А.А. Экология человека, компьютерные технологии и безопасность оператора. // Вестник экологического образования в России. - 2003, № 1.

3. www.comp-doctor.ru, разделы «Компьютер и здоровье», «Рабочее место».

4. www.iamok.ru, раздел «Компьютер и здоровье».

5. www.kehdh.narod.ru

6. www.readbox.ru/1094.html, раздел «Компьютер и здоровье».

7. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. - 2-е изд., доп. М.: Финансы и статистика, 1995.

8. Семенов М.И. и др. Автоматизированные информационные технологи в экономике: Учебник. - М.: Финансы и статистика, 2000.

9. Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие под ред. Назарова С.В. - М.: Финансы и статистика, 1995.

10. Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. / под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 768 с.

Размещено на Allbest.ru