Основные понятия программного обеспечения

Основные понятия

Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами).

Программа (program , routine ) - упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи.

Программное обеспечение (sowtware ) - совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов.

Программы предназначены для машинной реализации задач. Термины задачи 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, разработки других программ или обработки данных функциональных задач.

Функциональные задачи требуют решения при реализации функций управления в рамках информационных систем предметных областей. Например, управление деятельностью торгового предприятия, планирование выпуска продукции, управление перевозкой грузов и т.п. Функциональные задачи в совокупности образуют предметную область и полностью определяют ее специфику.

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

Процесс создания программ можно представить как последовательность действий, представленных на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Схема процесса создания программ

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 основ-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;

Требоования к периодичности решения задачи;

Ограничения по срокам 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 решение и пользуется результатами решения).

Выходная информация по задаче может быть представлена в виде документ типа листинга или машинограммы), сформированных кадров - видеограммы на экране монитора файла базы данных, выходного сигнала устройству управления (рис. 8.2).

Входная информация по задаче определяется как данные, поступающие на код задачи и используемые для ее решения. Входной информацией служат первичные данные документов ручного заполнения, информация, хранимая в файлах базы данных (результаты решения других задач, нормативно-справочная информация - классификаторы, кодификаторы, справочники), входные сигналы отдатчиков (см. рис. 8.2).

Обычно постановка задач выполняется в едином комплексе работ по созданию структуры внутри машинной 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) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.

Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:

Дискретность - разбиение процесса обработки информации на более простые этапы (шаги выполнения), выполнение которых компьютером или человеком не вызывав! 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 конечное число шагов;

Массовость - пригодность алгоритма для решения определенного класса задач.

В алгоритме отражаются логика и способ формирования результатов 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.

Примечание. 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-оринтированных 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 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.

Основная категория специалистов, занятых разработкой программ, - это программисты (programmer). Программисты неоднородны по уровню квалификации, а также по характеру своей деятельности. Наиболее часто программисты делятся на системных и прикладных.

• Системный программист (system / software programmer , toolsmilh ) занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ, обеспечивающих реализацию функциональных задач.

• Прикладной программист (application programmer ) осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач.

В условиях создания больших по масштабам и функциям обработки программ появляется новая квалификация - программист-аналитик (programmer - analyst ), который анализирует и проектирует комплекс взаимосвязанных программ для реализации функций предметной области.

В процессе создания программ на начальной стадии работ участвуют и специалисты - постановщики задач.

Большинство информационных систем основано на работе с базами данных (БД). Если база данных является интегрированной, обеспечивающей работу с данными многих приложений, возникает проблема организационной поддержки базы данных, которая выполняется администратором базы данных.

Основным потребителем программ служит конечный пользователь (end user ), который, как правило, относится к категории пользователей-непрограммистов. Конечный пользователь не является специалистом в области программирования, т. е. не владеет методами и технологией проектирования и создания программ, но имеет элементарные знания и навыки работы с вычислительной техникой. Такая квалификационная характеристика пользователя программного обеспечения в значительной степени влияет на спецификацию требований к создаваемым программам, интерфейсам, формам машинных документов, технологии решения задач на ЭВМ.

Возможна эксплуатация программ квалифицированными программистами или специально обученными техническими работниками- операторами ЭВМ.

Взаимодействие специалистов различного вида, участвующих в разработке и эксплуатации программ, показано на рис. 8.3. В ряде случаев один специалист совмещает несколько видов деятельности. Администратор базы данных и системный программист осуществляют подготовку информационных и программно-технических условий для работы программ. Пунктирные линии означают участие специалиста в качестве консультанта.

Рис. 8.3. Схема взаимодействия специалистов, связанных с созданием и эксплуатацией программ.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса (рис.8.4) - утилитарные программы и программные продукты (изделия).

• Утилитарные программы ("программы для себя") предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

• Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.

В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения программных продуктов, которые появились с использованием глобальных или региональных телекоммуникаций:

Freeware - бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;

Shareware - некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут использоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подобных продуктов осуществляется взнос определенной суммы.

Ряд производителей использует OEM-программы (Original Equipment Manufacturer), т.е. встроенные программы, устанавливаемые на компьютеры или поставляемые вместе с вычислительной техникой.

Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно наличие кода государственной регистрации. Только при таких условиях созданный программный комплекс может быть назван программным продуктом.

Программный продукт - комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

Путь от "программ для себя" до программных продуктов достаточно долгий, он связан с изменениями технической и программной среды разработки и эксплуатации программ, с появлением и развитием самостоятельной отрасли - информационного бизнеса, для которой характерны разделение труда фирм - разработчиков программ, их дальнейшая специализация, формирование рынка программных средств и информационных услуг.

Программные продукты могут создаваться как:

Индивидуальная разработка под заказ;

Разработка для массового распространения среди пользователей.

При индивидуальной разработке фирма-разработчик создает оригинальный программный продукт, учитывающий специфику обработки данных для конкретного заказчика.

При разработке для массового распространения фирма-разработчик, с одной стороны, должна обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, с другой стороны, гибкость и настраиваемость программного продукта на условия конкретного применения. Отличительной особенностью программных продуктов должна быть их системность - функциональная полнота и законченность реализуемых функций обработки, которые применяются в совокупности.

Программный продукт разрабатывается на основе промышленной технологии выполнения проектных работ с применением современных инструментальных средств программирования. Специфика заключается в уникальности процесса разработки алгоритмов и программ, зависящего от характера обработки информации и используемых инструментальных средств. На создание программных продуктов затрачиваются значительные ресурсы - трудовые, материальные, финансовые; требуется высокая квалификация разработчиков.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения, которое осуществляется специализированными фирмами - распространителями программ (дистрибьюторами), реже - фирмами-разработчиками. Сопровождение программ массового применения сопряжено с большими трудозатратами - исправление обнаруженных ошибок, создание новых версий программ и т.п.

Сопровождение программного продукта - поддержка работоспособности программного продукта, переход на его новые версии, внесение изменений, исправление обнаруженных ошибок и т.п.

Программные продукты в отличие от традиционных программных изделий не имеют строго регламентированного набора качественных характеристик, задаваемых при создании программ, либо эти характеристики невозможно заранее точно указать или оценить, т.к. одни и те же функции обработки, обеспечиваемые программным средством, могут иметь различную глубину проработки. Даже время и затраты на разработку программных продуктов не могут быть определены с большой степенью точности заранее. Основными характеристиками программ являются:

Алгоритмическая сложность (логика алгоритмов обработки информации);

Состав и глубина проработки реализованных функций обработки;

Полнота и системность функций обработки;

Объем файлов программ;

Требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства;

Объем дисковой памяти;

Размер оперативной памяти для запуска программ;

Тип процессора;

Версия операционной системы;

Наличие вычислительной сети и др.

Программные продукты имеют многообразие показателей качества, которые отражают следующие аспекты:

Насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать программный продукт;

Насколько легко эксплуатировать программный продукт;

Можно ли использовать программный продукт при изменении условия его применения и др.

Дерево характеристик качества программных продуктов представлено на рис. 8.5.

Мобильность программных продуктов означает их независимость от технического комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обработки данных, специфики предметной области и т.п. Мобильный (многоплатформный) программный продукт может быть установлен на различных моделях компьютеров и операционных систем, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислительной сети. Функции обработки такого программного продукта пригодны для массового использования без каких-либо изменений.

Надежность работы программного продукта определяется бессбойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики возникающих в процессе работы программ ошибок.

Эффективность программного продукта оценивается как с позиций прямого его назначения - требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации.

Расход вычислительных ресурсов оценивается через объем внешней памяти для размещения программ и объем оперативной памяти для запуска программ.

Учет человеческого фактора означает обеспечение дружественного интерфейса для работы конечного пользователя, наличие контекстно-зависимой подсказки или обучающей системы в составе программного средства, хорошей документации для освоения и использования заложенных в программном средстве функциональных возможностей, анализ и диагностику возникших ошибок и др.

Модифицируемость программных продуктов означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т.п.

Коммуникативность программных продуктов основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечении обмена данными в общих форматах представления (экспорт/импорт баз данных, внедрение или связывание объектов обработки и др.).

В условиях существования рынка программных продуктов важными характеристиками являются:

Стоимость,

Количество продаж;

Время нахождения на рынке (длительность продаж);

Известность фирмы-разработчика и программы;

Наличие программных продуктов аналогичного назначения.

Программные продукты массового распространения продаются по ценам, которые учитывают спрос и конъюнктуру рынка (наличие и цены программ-конкурентов). Большое значение имеет проводимый фирмой маркетинг, который включает:

Спецификой программных продуктов (в отличие от большинства промышленных изделий) является также и то, что их эксплуатация должна выполняться на правовой основе - лицензионные соглашения между разработчиком и пользователями с соблюдением авторских прав разработчиков программных продуктов.

Жизненный цикл программного продукта.

Программы любого вида характеризуются жизненным циклом, состоящим из отдельных этапов:

a) маркетинг рынка программных средств, спецификация требований к программному продукту;

b) проектирование структуры программного продукта;

c) программирование (создание программного кода), тестирование, автономная и комплексная отладка программ;

d) документирование программного продукта, подготовка эксплуатационной и технологической документации;

e) выход на рынок программных средств, распространение программного продукта;

f) эксплуатация программного продукта пользователями;

g) сопровождение программного продукта;

h) снятие программного продукта с продажи, отказ от сопровождения. На рис. 8.6 изображены этапы жизненного цикла и показаны их временное соответствие друг другу. Рассмотрим содержание отдельных этапов жизненного цикла.

Рис. 8.6. Этапы жизненного цикла программного продукта.

Маркетинг и спецификация программного продукта предназначены для изучения требований к создаваемому программному продукту, а именно:

Определение состава и назначения функций обработки данных программного продукта;

Установление требований пользователя к характеру взаимодействия с программным продуктом, типу пользовательского интерфейса (система меню, использование манипулятора мышь, типы подсказок, виды экранных документов и т.п.);

требования к комплексу технических и программных средств для эксплуатации программного продукта и т.д.

На данном этапе необходимо выполнить формализованную постановку задачи.

Если программный продукт создается не под заказ и предполагается выход на рынок программных средств, маркетинг выполняется в полном объеме: изучаются программные продукты-конкуренты и аналоги, обобщаются требования пользователей к программному продукту, устанавливается потенциальная емкость рынка сбыта, дается прогноз цены и объема продаж. Кроме того, важно оценить необходимые для разработки программного продукта материальные, трудовые и финансовые ресурсы, ориентировочные длительности основных этапов жизненного цикла программного продукта.

Если программный продукт создается как заказное программное изделие для определенного заказчика, на данном этапе также важно правильно сформулировать и документировать задание на его разработку. Ошибочно понятое требование к программному продукту может привести к нежелательным результатам в процессе его эксплуатации.

Проектирование структуры программного продукта связано с алгоритмизацией процесса обработки данных, детализацией функций обработки, разработкой структуры программного продукта (архитектуры программных модулей), структуры информационной базы (базы данных) задачи, выбором методов и средств создания программ-технологии программирования.

Программирование, тестирование и отладка программ являются технической реализацией проектных решений и выполняются с помощью выбранного инструментария разработчика (алгоритмические языки и системы программирования, инструментальные среды разработчиков и т.п.).

Для больших и сложных программных комплексов, имеющих развитую модульную структуру построения, отдельные работы данного этапа могут выполняться параллельно, обеспечивая сокращение общего времени разработки программного продукта. Важная роль принадлежит используемым при этом инструментальным средствам программирования и отладки программ, поскольку они влияют на трудоемкость выполнения работ, их стоимость, качество создаваемых программ.

Документирование программного продукта является обязательным видом работ, выполняемых, как правило, не самим разработчиком, а лицом, связанным с распространением и внедрением программного продукта. Документация должна содержать необходимые сведения по установке и обеспечению надежной работы программного продукта, поддерживать пользователей при выполнении функций обработки, определять порядок комплексирования программного продукта с другими программами. Успех распространения и эксплуатации программного продукта в значительной степени зависит от качества его документации.

На машинном уровне программного продукта, как правило, создаются:

Автоматизированная контекстно-зависимая помощь (HELP);

Демонстрационные версии, работающие в активном режиме по типу обучающих систем (электронный учебник) или пассивном режиме (ролик, мультфильм) - для демонстрации функциональных возможностей программного продукта и информационной технологии его использования.

Выход программного продукта на рынок программных средств связан с организацией продаж массовому пользователю. Этот этап должен по возможности быть коротким, для продвижения программных продуктов применяются стандартные приемы маркетинга: реклама, увеличение числа каналов реализации, создание дилерской и дистрибьютерной сети, ценовая политика - продажа со скидками, сервисное обслуживание и др.

Требуется постоянная программа маркетинговых мероприятий и поддержки программных продуктов. Как правило, для каждого программного продукта существует своя форма кривой продаж, которая отражает спрос (рис. 8.7).

Вначале продажа программного продукта идет вверх - возрастающий участок кривой. Затем наступает стабилизация продаж программного продукта. Фирма-разработчик стремится к максимальной длительности периода стабильных продаж на высоком уровне. Далее происходит падение объема продаж, что является сигналом к изменению маркетинговой политики фирмы в отношении данного программного продукта, требуется модификация данного продукта, изменение цены или снятие с продажи.

Рис. 8.7. Кривая продаж программного продукта.

Эксплуатация программного продукта идет параллельно с его сопровождением, при этом эксплуатация программ может начинаться и в случае отсутствия сопровождения или продолжаться в случае завершения сопровождения еще какое-то время. После снятия программного продукта с продажи определенное время также может выполняться его сопровождение. В процессе эксплуатации программного продукта производится устранение обнаруженных ошибок.

Снятие программного продукта с продажи и отказ от сопровождения происходят, как правило, в случае изменения технической политики фирмы-разработчика, неэффективности работы программного продукта, наличия в нем неустранимых ошибок, отсутствия спроса.

Длительность жизненного цикла для различных программных продуктов неодинакова. Для большинства современных программных продуктов длительность жизненного цикла измеряется в годах (2-3 года). Хотя достаточно часто встречаются на компьютерах и давно снятые с производства программные продукты.

Особенность разработки программного продукта заключается в том, что на начальных этапах принимаются решения, реализуемые на последующих этапах. Допущенные ошибки, например при спецификации требований к программному продукту, приводят к огромным потерям на последующих этапах разработки или эксплуатации программного продукта и даже к неуспеху всего проекта. Так, при необходимости внесения изменений в спецификацию программного продукта следует повторить в полном объеме все последующие этапы проектирования и создания программного продукта.

ЗАЩИТА ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ.

Основные понятия о защите программных продуктов.

Программные продукты и компьютерные базы данных являются предметом интеллектуального труда специалистов высокой квалификации. Процесс проектирования и реализации программных продуктов характеризуется значительными материальными и трудовыми затратами, основан на использовании наукоемких технологий и инструментария, требует применения и соответствующего уровня дорогостоящей вычислительной техники. Это обусловливает необходимость принятия мер по защите интересов разработчика программ и создателей компьютерных баз данных от несанкционированного их использования.

Программное обеспечение является объектом защиты также и в связи со сложностью и трудоемкостью восстановления его работоспособности, значимостью программного обеспечения для работы информационной системы.

Защита программного обеспечения преследует цели:

Ограничение несанкционированного доступа к программам или их преднамеренное разрушение и хищение;

Исключение несанкционированного копирования (тиражирования) программ.

Программный продукт и базы данных должны быть защищены по нескольким направлениям от воздействия:

1) человека - хищение машинных носителей и документации программного обеспечения; нарушение работоспособности программного продукта и др.;

2) аппаратуры - подключение к компьютеру аппаратных средств для считывания программ и данных или их физического разрушения;

3) специализированных программ - приведение программного продукта или базы данных в неработоспособное состояние (например, вирусное заражение), несанкционированное копирование программ и базы данных и т.д.

Самый простой и доступный способ защиты программных продуктов и базы данных-ограничение доступа. Контроль доступа к программному продукту и базе данных строится путем:

Парольной зашиты программ при их запуске;

Использования ключевой дискеты для запуска программ;

Ограничения программ или данных, функций обработки, доступных пользователям, и др.

Могут также использоваться и криптографические методы защиты информации базы данных или головных программных модулей.

Программные системы защиты от несанкционированного копирования.

Данные системы предотвращают нелицензионное использование программных продуктов и баз данных. Программа выполняется только при опознании некоторого уникального некопируемого ключевого элемента.

Таким ключевым элементом могут быть:

Дискета, на которой записан не подлежащий копированию ключ;

Определенные характеристики аппаратуры компьютера;

Специальное устройство (электронный ключ), подключаемое к компьютеру и предназначенное для выдачи опознавательного кода.

Программные системы защиты от копирования программных продуктов:

Идентифицируют среду, из которой будет запускаться программа;

Устанавливают соответствие среды, из которой запущена программа, той, для которой разрешен санкционированный запуск;

Вырабатывают реакцию на запуск из несанкционированной среды;

Регистрируют санкционированное копирование;

Противодействуют изучению алгоритмов и программ работы системы.

Для идентификации запускающих дискет применяются следующие методы:

1) нанесение повреждений на поверхность дискеты ("лазерная дыра"), которая с трудом может быть воспроизведена в несанкционированной копии дискеты;

2) нестандартное форматирование запускающей дискеты.

Идентификация среды компьютера обеспечивается за счет:

1) закрепления месторасположения программ на жестком магнитном диске (так называемые неперемещаемые программы);

2) привязки к номеру BIOS (расчет и запоминание с последующей проверкой при запуске контрольной суммы системы);

3) привязки к аппаратному (электронному) ключу, вставляемому в порт ввода-вывода, и др.

На Западе наиболее популярны методы правовой защиты программных продуктов и баз данных.

Правовые методы защиты программных продуктов и баз данных.

Правовые методы зашиты программ включают:

• патентную защиту;

• закон о производственных секретах;

• лицензионные соглашения и контракты;

• закон об авторском праве.

• экономические права, дающие их обладателям право на получение экономических выгод от продажи или использования программных продуктов и баз данных;

• моральные права, обеспечивающие защиту личности автора в его произведении.

Во многих цивилизованных странах несанкционированное копирование программ в целях продажи или бесплатного распространения рассматривается как государственное преступление, карается штрафом или тюремным заключением. Но, к сожалению, само авторское право не обеспечивает защиту новой идеи, концепции, методологии и технологии разработки программ, поэтому требуются дополнительные меры их защиты.

Патентная защита устанавливает приоритет в разработке и использовании нового подхода или метода, примененного при разработке программ, удостоверяет их оригинальность.

Статус производственного секрета для программы ограничивает круг лиц, знакомых или допущенных к ее эксплуатации, а также определяет меру их ответственности за разглашение секретов. Например, используется парольный доступ к программному продукту или базе данных, вплоть до паролей на отдельные режимы (чтение, запись, корректировку и т.п.). Программы, как любой материальный объект большой стоимости, необходимо охранять от кражи и преднамеренных разрушений.

Лицензионные соглашения распространяются на все аспекты правовой охраны программных продуктов, включая авторское право, патентную защиту, производственные секреты. Наиболее часто используются лицензионные соглашения на передачу авторских прав.

Лицензия - договор на передачу одним лицом (лицензиаром) другому лицу (лицензиату) права на использование имени, продукции, технологии или услуги. Лицензиар увеличивает свои доходы сбором лицензионных платежей, расширяет область распространения программного продута или базы данных; лицензиат извлекает доходы за счет их применения.

В лицензионном соглашении оговариваются все условия эксплуатации программ, в том числе создание копий. На каждой копии программы должны быть те же отметки, что и на оригинале:

• знак авторского права (обычно ©) и название разработчика, года выпуска программы, прочих ее атрибутов;

• знак патентной защиты или производственного секрета;

• торговые марки, соответствующие использованным в программе другим программным изделиям (обычно - ™ и название фирмы-разработчика программного продукта);

• символ зарегистрированного права на распространение программного продукта (обычно ®).

Существует несколько типов лицензий на программные продукты. Исключительная лицензия - продажа всех имущественных прав на программный продукт или базу данных, покупателю лицензии предоставляется исключительное право на их использование, а автор или владелец патента отказывается от самостоятельного их применения или предоставления другим лицам.

Это самый дорогой вид лицензии, к нему прибегают для монопольного владения с целью извлечения дополнительной прибыли либо с целью прекращения существования на рынке программных средств программного продукта.

Простая лицензия - лицензиар предоставляет право лицензиату использовать программный продукт или базу данных, оставляя за собой право применять их и предоставлять на аналогичных условиях неограниченному числу лиц (лицензиат при этом не может сам выдавать сублицензии, может лишь продать копии приобретенного программного продукта или базы данных).

Такой вид лицензии приобретают дилер (торговец) либо фирмы-производители, использующие купленные лицензии как сопутствующий товар к основному виду деятельности. Например, многие производители и фирмы, торгующие компьютерной техникой, осуществляют продажу вычислительной техники с установленным лицензионным программным обеспечением (операционная система, текстовый редактор, электронная таблица, графические пакеты и т.д.).

Этикеточная лицензия - лицензия на одну копию программного продукта или базы данных. Данный тип лицензии применяется при розничной продаже. Каждый официальный покупатель заключает лицензионное соглашение с продавцом на их использование, но при этом сохраняется авторское право разработчика.

Экономические отношения между лицензиаром и лицензиатом могут строиться различным образом. За право пользования программным продуктом или базой данных выплачивается единовременное вознаграждение (паушальный платеж), которое и является фактической ценой лицензии. Возможны и периодические отчисления лицензиару за право пользования в виде роялти - фиксированная ставка в определенные интервалы времени в течение действия лицензионного соглашения, как правило, процент от стоимости программных продуктов или баз данных.

Закон об охране программных продуктов и компьютерных баз данных автором признает физическое лицо, в результате творческой деятельности которого они созданы. Автору независимо от его имущественных прав принадлежат личные авторские права (см. рис. 8.8): авторство, имя, неприкосновенность (целостность) программ или баз данных.

• выпускать в свет;

• воспроизводить в любой форме, любыми способами;

• распространять;

• модифицировать;

• осуществлять любое иное использование программного продукта или базы данных.

Имущественные права на программный продукт или базу данных могут быть переданы частично или полностью другим физическим или юридическим лицам по договору. Имущественные права относятся к категории наследуемых. Если программный продукт или база данных созданы в порядке выполнения служебных обязанностей, имущественные права принадлежат работодателю.

Программные продукты и базы данных могут использоваться третьими лицами - пользователями на основании договора с правообладателем.

Лицо, правомерно владеющее экземпляром программы или базы данных, вправе, без получения дополнительного разрешения правообладателя, осуществлять любые действия, связанные с функционированием программного продукта или базы данных в соответствии с ее назначением, в том числе:

• устанавливать один экземпляр, если не предусмотрено иное соглашение с правообладателем, программного продукта или базы данных на компьютер;

• исправлять явные ошибки;

• адаптировать программный продукт или базу данных;

• изготавливать страховые копии.

Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами).

Программа (program) - упорядоченная последовательность ко­манд (инструкций) компьютера для решения задачи.

Программное обеспечение (sowtware) - 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. При этом задача (problem) - это проблема, подлежащая решению, а приложение (application) - программная реализация на компьютере решения задачи.

Все программы по характеру использования и категориям пользователей можно разделить на два класса - утилитарные программы и программные продукты (изделия) .

Утилитарные программы предназначены для удов­летворения нужд их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы играют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функцио­нальных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программные продукты (изделия) предназначены для удовлетворения по­требностей пользователей, широкого распространения и продажи.

В настоящее время существуют и другие варианты легального распространения про­граммных продуктов, которые появились с использованием глобальных или региональных телекоммуникаций:

· freeware - бесплатные программы, свободно распространяемые, поддерживаются самим пользователем, который правомочен вносить в них необходимые изменения;

· shareware - некоммерческие (условно-бесплатные) программы, которые могут ис­пользоваться, как правило, бесплатно. При условии регулярного использования подоб­ных продуктов осуществляется взнос определенной суммы.

Программный продукт должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплу­атации, иметь необходимую техническую документацию, предоставлять сервис и гарантию надежной работы программы, иметь товарный знак изготовителя, а также желательно нали­чие кода государственной регистрации

Программный продукт - это комплекс взаимосвязанных программ для ре­шения определенной проблемы (задачи) массового спроса, подготовленный к реализации как любой вид промышленной продукции.

Программные продукты могут создаваться как:

· индивидуальная разработка под заказ;

· разработка для массового распространения среди пользователей.

Как правило, программные продукты требуют сопровождения , которое осуществляет­ся специализированными фирмами - распространителями программ (дистрибьютерами), реже - фирмами-разработчиками.

Сопровождение программного продукта - это поддержка работоспособнос­ти программного продукта, переход на его новые версии, внесение измене­ний, исправление обнаруженных ошибок и т.п.

Основными характеристиками программных продуктов являются:

Мобилъностъ программных продуктов означает их независимость от техничес­кого комплекса системы обработки данных, операционной среды, сетевой технологии обра­ботки данных, специфики предметной области и т.п

Надежность работы программного продукта определяется бессбойностью и устойчивостью в работе программ, точностью выполнения предписанных функций обработки, возможностью диагностики возникающих в процессе работы программ ошибок.

Эффективность программного продукта оценивается как с позиций прямого его назначения - требований пользователя, так и с точки зрения расхода вычислительных ресурсов, необходимых для его эксплуатации.

Учет человеческого фактора означает обеспечение дружественного интерфейса для работы конечного пользователя, наличие контекстно-зависимой подсказки или обучающей системы в составе программного средства, хорошей документации для освоения и использования заложенных в программном средстве функциональных возможностей, анализ и диагностику возникших ошибок и др.

Модифицируемость программных продуктов означает способность к внесению изменений, например расширение функций обработки, переход на другую техническую базу обработки и т.п.

Коммуникативность программных продуктов основана на максимально возможной их интеграции с другими программами, обеспечении обмена данными в общих форматах представления (экспорт/импорт баз данных, внедрение или связывание объектов обработки и др.).

В условиях существования рынка программных продуктов важными характеристиками являются:

· стоимость; 2) количество продаж; 3) время нахождения на рынке (длительность продаж); 4) известность фирмы-разработчика и программы; 5) наличие программных продуктов аналогичного назначения.

Спецификой программных продуктов (в отличие от большинства промышленных изделий) является также и то, что их эксплуатация должна выполняться на правовой основе - лицензионные соглашения между разработчиком и пользователями с соблюдением авторских прав разработчиков программных продуктов.

Методы защиты программных продуктов

Методы защиты программных продуктов условно можно подразделить на программные и правовые. При использовании программных систем программа выполняется только при опознании некоторого уникального неко­пируемого ключевого элемента . Таким ключевым элементом могут быть:

· дискета, на которой записан не подлежащий копированию ключ;

· определенные характеристики аппаратуры компьютера;

специальное устройство (электронный ключ), подключаемое к компьютеру и предна­значенное для выдачи опознавательного кода

Патентная защита устанавливает приоритет в разработке и использовании нового подхода или метода, примененного при разработке программ, удостоверяет их ори­гинальность.

Статус производственного секрета для программы ограничивает круг лиц, знакомых или допущенных к ее эксплуатации, а также определяет меру их ответствен­ности за разглашение секретов.

Лицензионные соглашения распространяются на все аспекты правовой ох­раны программных продуктов, включая авторское право, патентную защиту, производст­венные секреты. Наиболее часто используются лицензионные соглашения на передачу авторских прав.

Лицензия - договор на передачу одним лицом (лицензиаром) другому лицу (лицензиату) права на использование имени, продукции, технологии или услуги. Лицензиар увеличивает свои доходы сбором лицензион­ных платежей, расширяет область распространения программного продукта или базы данных; лицензиат извлекает доходы за счет их применения.

Исключительная лицензия - продажа всех имущественных прав на про­граммный продукт или базу данных, покупателю лицензии предоставляется исключитель­ное право на их использование, а автор или владелец патента отказывается от самостоятельного их применения или предоставления другим лицам.

Простая лицензия - лицензиар предоставляет право лицензиату использовать программный продукт или базу данных, оставляя за собой право применять их и предостав­лять на аналогичных условиях неограниченному числу лиц

Этикеточная лицензия - лицензия на одну копию программного продукта или базы данных. Данный тип лицензии применяется при розничной продаже. Каждый официальный покупатель заключает лицензионное соглашение с продавцом на их исполь­зование, но при этом сохраняется авторское право разработчика.

Закон об охране программных продуктов и компьютерных баз данных автором при­знает физическое лицо, в результате творческой деятельности которого они созданы. Авто­ру независимо от его имущественных прав принадлежат личные авторские права: авторство, имя, неприкосновенность (целостность) программ или баз данных.

Что подразумевается под программным обеспечением компьютера?

Программное обеспечение (ПО ) - это совокупность программных средств для ЭВМ, обеспечивающих функционирование, диагностику и тестирование их аппаратных средств, а также разработку, отладку и выполнение любых задач пользователя.

к ПО относится также вся область деятельности по проектированию и разработке ПО:

• · технология проектирования программ;
• · методы тестирования программ;
• · анализ качества работы программ;
• · документирование программ;
• · разработка и использование программных средств, облегчающих процесс проектирования ПО

На какие классы делятся программы?

Все программы по характеру использования и категориям пользователей подразделяют на два класса - утилитарные программы и программные продукты.

Утилитарные программы предназначены для удовлетворения нужд их разработчиков. Чаще всего они выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения.

Программные продукты (ПП) предназначены для удовлетворения потребностей пользователей, широкого распространения и продажи.

ПП можно классифицировать по сфере использования:

• · аппаратная часть компьютеров и сетей ЭВМ;
• · технология разработки программ;
• · функциональные задачи различных предметных областей.

Исходя из этого выделяют 3 класса программных продуктов:

• · системное программное обеспечение;
• · инструментарий технологии программирования;
• · пакеты прикладных программ.

Системное программное обеспечение - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютеров и сетей ЭВМ. Оно включает в себя базовое и сервисное программное обеспечение. В свою очередь, базовое программное обеспечение составляют: базовая система ввода-вывода (BIOS), операционная система (ОС), операционные оболочки. Сервисное программное обеспечение составляют: программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусные программы, программы обслуживания дисков, программы архивирования данных, программы обслуживания сети.

BIOS представляет собой набор программ, обеспечивающих взаимодействие ОС и других программ с различными устройствами компьютера (клавиатурой, видеоадаптером, дисководом, таймером и др.). В функции BIOS входят также автоматическое тестирование основных аппаратных компонентов (оперативной памяти и др.) при включении машины, поиск на диске программы-загрузчика ОС и ее загрузка с диска в оперативную память.

Операционная система предназначена для управления выполнением пользовательских программ, планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ. Она выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами и пользователем - с другой. ОС обычно хранится во внешней памяти компьютера - на диске.

В функции ОС входит:

• · осуществление диалога с пользователем;
• · ввод-вывод и управление данными;
• · планирование и организация процесса обработки программ;
• · распределение ресурсов;
• · запуск программ на выполнение;
• · всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
• · передача информации между различными внутренними устройствами;
• · программная поддержка работы периферийных устройств.

Прикладные программы предназначены для решения конкретных функциональных задач пользователя.

Прикладное ПО общего назначения - совокупность программ для решения общих универсальных задач. Эти программы используются большинством пользователей компьютера.

Виды прикладного ПО общего назначения: текстовые редакторы, текстовые процессоры, электронные таблицы, графические редакторы и т.д.

Прикладное ПО специального (профессионального) назначения - совокупность программ для решения более узких задач и профессиональных задач различных предметных областей (архитектуры, строительства, музыкальной и киноиндустрии)

Виды прикладного ПО специального назначения: настольные издательские системы, электронные энциклопедии и учебники, системы автоматизированного перевода серверные СУБД, редакторы трехмерной графики и т.д.

Программные продукты. Основные характеристики ПП. Классы ПП

Программный продукт -- комплекс взаимосвязанных программ для решения определенной задачи массового спроса, подготовленный к реализации.

Основными характеристиками программ являются:

• · полнота и системность функций обработки;
• · объем файлов программ;
• · требования к операционной системе и техническим средствам обработки;
• · объем дисковой памяти;
• · размер оперативной памяти для запуска программ;
• · тип процессора;
• · версия операционной системы.

Классы программных продуктов по области их использования:

1. Системное программное обеспечение

Предназначено для выполнения различных вспомогательных функций: управление ресурсами ЭВМ; создание копий используемой информации; проверку работоспособности устройств ЭВМ; выдачу справочной информации о компьютере.

В состав системного программного обеспечения можно отнести: операционную систему; антивирусные программы; программы архивирования; программы обслуживания сети и др.

• 2. Пакеты прикладных программ - непосредственно обеспечивают выполнение необходимых пользователю работ. Примеры прикладных программ: текстовые редакторы; системы машинной графики (учебные, научные, инженерные и др.); электронные таблицы; системы управления базами данных; издательские системы; бухгалтерские программы; системы автоматизированного проектирования; экспертные системы; системы искусственного интеллекта (проверка орфографии, перевод, распознавание текста); браузеры; обучающие программы и др.
• 3. Инструментарий технологии программирования (облегчают процесс создания новых программ для ЭВМ на конкретном языке программирования). Примеры систем программирования: Quck Basic; Turbo Basic; Visual Basic; Pascal; C++; Delphi и др.

Вопрос 1. Характеристика программного продукта. Инженерия программного обеспечения, ее цели..

ПП - комплекс взаимосвяз. программ для решения опред. проб-м ы (задачи)масс. спроса, подготовленный к реализации как любой др. вид промыш. продукции.

ПП должен быть соответствующим образом подготовлен к эксплуатации, иметь необх-ую технич. докум-цию, предоставлять сервис и гарантию надеж. р аботы пр-мы, иметь товарный знак производителя, а также желательно наличие кода гос. регистрации. Только тогда прог. комплекс может быть назван ПП.

Все программы по характеру использования и категориям польз-ей можно разделить на два класса:

• утилитарные программы ("программы для себя") - предназначены для выполнения задач их разработчиков. Чаще всего утилитарные программы выполняют роль сервиса в технологии обработки данных либо являются программами решения функциональных задач, не предназначенных для широкого распространения;

• программные продукты (изделия) - предназначены для выполнения задач пользователей, широкого распространения и продажи.

ПП могут создаваться как:

• индивид. р азработка под заказ (учитывается специфика обраб-ки данных для конкр. польз-ля);

• разработка для массового распространения среди пользователей (необходимо обеспечить универсальность выполняемых функций обработки данных, гибкость и настраиваемость ПП на условия конкретного применения).

ПП имеют многообразие показателей качества (рис), которые отражают следующие аспекты:

• насколько хорошо (просто, надежно, эффективно) можно использовать ПП;

• насколько легко эксплуатировать ПП;

• можно ли использовать ПП при изменении условия его применения и др.

Мобильность ПП означает их независимость от технич. комплекса с-мы обработки данных, операц. среды, сетевой техн-ии обработки данных, специфики предм. обл-ти и т.п. Мобильный (многоплатформный) ПП может быть установлен на различных моделях компов и ОС, без ограничений на его эксплуатацию в условиях вычислит. с ети. Ф-ции обработки такого ПП пригодны для масс. исп-ия без к.- либо изменений.

Надежность работы ПП опред-ся устойчивостью и бесперебойностью в работе программ, точность выполнения предписанных ф-ций обраб-ки, возмож-ю диагностики ошибок, возникающих при работе пр-м.

Эффект-ть ПП оценивается как с позиций треб-ний польз-ля, так и с т. зр. расхода вычисл. ресурсов, необходимых для его экспл-ции. Расход вычислит. р есурсов оценивается через объем внеш. памяти для размещ-я пр-м и объем опер. памяти для их запуска.

Учет человеческого фактора означает обесп-е дружеств. интерфейса д /работы конечного польз-ля,