Давайте прикинем, какая информация поместится на скромной дискете 3,5 дюйма. Одна книжная страница – примерно 2,5Кб текста; делим 1440Кб на два с половиной и получаем около шестисот страниц. Впечатляющий том, не так ли?
Теперь коснемся еще одной важной стороны, связанной с компьютерами – программного обеспечения. Без него ваш компьютер как тело без души – железка, и только. Именно программы заставляют компьютер делать то или это – считать по определенным алгоритмам, печатать, вступать в связь с другими абонентами Сети, считывать данные, рисовать картины и графики и так далее. Все программы можно разделить на две части – системные и прикладные. Системные программы пишутся профессионалами и являются, фактически, неотъемлемой частью компьютера; они обеспечивают взаимодействие между его основными узлами и контакт с пользователем через экран и клавиатуру. Обычно такой пакет программ называется ОС – операционной системой, обязательно включающей драйверы всех устройств, компиляторы и трансляторы с языков программирования (Фортран, СИ и т. д.) в машинные коды. Имея ОС, мы уже можем писать собственные программы – например, на Фортране. ОС – посредник (интерфейс) между нами и компьютером, но не очень удобный; чтобы пользоваться им, надо довольно много знать. И потому существуют программы-надстройки, играющие роль посредников между нами и системой ОС и позволяющие нам общаться с компьютером более просто – как говорят, дружественно (на уровне «чайника» или домохозяйки). Типичной из них является система Нортона (Norton), и вы должны ее знать. Если приобрести компьютер помощнее, с цветным монитором, то вы сможете ознакомиться с более современной системой Windows, заменяющей ОС и Нортон; это крайне желательно сделать.
Рассмотрим основные типы прикладных программ и параллельно с этим те задачи, которые способен решать компьютер в современном мире. Отмечу, что одни прикладные программы могут быть написаны профессионалами – и, следовательно, такие программы являются товаром, который продается и покупается; другие программы написаны учеными для решения их частных проблем (и вам, весьма возможно, придется писать такие программы или пользоваться ими); третьи пишут любители – для собственного удовольствия. Итак, перечислим основные виды прикладных программ.
1. Программы для всевозможных научных расчетов в области естественных наук. Тут есть обшие математические программы, позволяющие вычислять интегралы десятком способов, считать функции Бесселя и Лагранжа, обращать матрицы, решать системы уравнений и так далее. Есть частные, гораздо более сложные программы – например, для расчета атомных структур и энергетики соединений, определения состава вещества, прогнозирования популяции животных и решения других подобных проблем. Ко многим из этих задач примыкают гигантские базы данных – компьютерные хранилища информации о веществах (химические формулы, названия, структура, свойства, спектральные данные). Они столь велики и столь широко используются в науке и инженерии, что каждая база сосредоточена в своем отдельном центре: например, Техасский университет собирает сведения о нефтепродуктах, в Кембридже накапливают информацию о кристаллических структурах твердых тел, а под Филадельфией есть всемирно известный центр порошковых дифракционных данных.
2. Программы для расчетов и обработки информации в экономике, в банковской сфере и сфере страхования, в бухгалтерском учете. Тут накоплено огромное число программ, предназначенных для минимизации затрат в производстве, ведения банковских счетов, учета «электронных денег» на кредитных карточках, прогнозирования в сфере страхования, начисления заработной платы, составлениия бухгалтерских балансов и так далее, и тому подобное. Тут во многих случаях компьютер превращаеся в станок, выдающий потребителю готовое изделие – например, «электронные деньги» или квартальный баланс предприятия на бланках нужной формы, который только остается отнести в налоговую инспекцию. В области экономики и управления производством (см. пунк 3) есть, разумеется, свои базы данных – экономической информации, стоимости товаров и услуг, сведений по кадровому составу предприятий, демографические данные и прочее. Базы самого различного характера имеются также в медицине и всех областях инженерии.
3. Программы управления объектами – станками, самолетами, автомобилями, всевозможными агрегатами и технологическими процессами (вроде производства микрочипов), целыми предприятиями типа атомной станции, горно-металлургического комбината или химической фабрики. Частным видом такого рода программных комплексов являются системы управления оружием (ракетами, снарядами, боевыми РЛС, атомными подлодками), научными и медицинскими приборами – дифрактометрами, спектрометрами, хроматографами, томографами. Во многих ситуациях эти задачи смыкаются с научными и экономическими из пунктов 2 и 3.
4. Программы для обеспечения связи в Сети, передачи сообщений по электронной почте (E-mail), перевода денег, связи в режиме прямого доступа с библиотечными файлами, базами данных, со всевозможными электронными хранилищами информации; ведение компьютерных конференций, электронных журналов.
5. Программы и базы данных для обслуживания правительственных учреждений и населения, весьма тесно связанные с комплексами пунктов 2, 3 и 4. Сюда относятся такие системы, как подсчет налогов, социальное страхование, медицинские базы, охватывающие всех жителей страны (имена, адреса, пол, возраст, состояние здоровья, сведения о прививках и перенесенных заболеваниях), базы спецслужб, обслуживание потребителей – заказ билетов, товаров, требования на различные услуги, учебные программы. Область эта поистине необъятна и охватывает всех, от президента и директора ФБР до школьников и младенцев.
6. Программы для людей искусства и полиграфистов. Сюда относятся всевозможные программы-редакторы, позволяющие превратить компьютер в пишущую машинку, только необычайно удобную, понимающую все знаки вплоть до интеграла – и, разумеется, такими программами пользуются не только писатели, но и ученые, и бизнесмены, и все прочие потребители. Вы должны уметь работать в нескольких редакторах – в NE, ME, Word и обязательно в Техе, который ориентирован специально на научных работников и имеет широчайшие возможности для изображения букв многих алфавитов и математических символов. Без Теха вам не написать ни одной статьи. Кроме редакторов, этот раздел я включил программы более узкого назначения: переводчики с одного языка на другой, электронные словари, программы компьютерной графики, программы для сканирования и обработки изображений (ими пользуются художники и дизайнеры), программы для производства мультфильмов, издательские системы, позволяющие сверстать газету, журнал или книгу. И здесь во многих случаях компьютер работает в режиме станка, выдающего готовое изделие – например, макет книги, который надо лишь растиражировать в типографии.
7. Отдельный и очень обширный массив программ и баз данных применяется в медицине, судебно-медицинской экспертизе и криминалистике. Одни медицинские программы связаны с управлением и обработкой информации, поступающих от сложных приборов (томограф, ЭКГ, анализ крови и т. п.), другие – с базами данных в сфере здравохранения, о которых я уже упоминал. В криминалистике широко используются физико-химические методы и установки типа спектрометров и дифрактометров, предназначенные для определения состава веществ, и соответствующие базы данных – по косметическим средствам, ядам, лекарствам и наркотикам, краскам, материалам, используемым в автомобилестроении, спекам, образующимся при пожарах, минералам. Кроме того, есть сложные системы составления фотороботов, проверки банкнот, идентификации почерка, отпечатков пальцев, пуль, гильз и оружия. Все это основано на компьютерном анализе и методах распознавания образов, которые широко применяются и во многих других поисковых программах в науке и промышленности.
8. Программы для игр и развлечений. Надеюсь, что с ними вы знакомы и понимаете, сколь они полезны для освоения компьютерной клавиатуры. Учтите, однако, что они не научат вас печатать текст, т. е. пользоваться буквенными клавишами. Вам, разумеется, не нужно добиваться скорости профессиональной машинистки, печатать обеими руками и вслепую, но, пользуясь одним пальцем, вы должны набирать в час 3-4Кб русского текста и 2-3Кб английского. Производительность, конечно, ниже, когда в статье много математических символов.