Информационные технологии реализуются в персональном компьютере с помощью аппаратного, программного и математического обеспечения.
Персональный компьютер (в переводе вычислитель) - это электронное устройство, предназначенное для автоматической обработки данных, поступающих на его входы через специальные устройства ввода и для автоматического вывода результатов обработки, получаемых на выходах, через специальные устройства вывода данных.
В основу работы компьютеров положен программный принцип, который заключается в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент с помощью определенного программного обеспечения решается задача согласно выбранной программы. После ее завершения в память загружается другая программа, которая способствует развязку следующей задачи и т.д.
Программой называется последовательность команд, по которой компьютер обрабатывает данные.
Компьютерная программа - запись определенной системы правил (алгоритма) решения задачи в виде последовательности команд или операторов на одном из языков программирования (системой обозначений для описания алгоритмов).
Для решения задачи на компьютере нужно, чтобы программа была налажена, не нуждалась в доработках и имела соответствующую документацию. О работе на компьютере часто используют термин "программное средство".
Программное средство - программа или совокупность программ на носителе данных с программной документацией, разработанных в соответствии со стандартами и другими нормативными документами и пригодных для использования по своему назначению.
Программное обеспечение - это набор программ, составленных для определенного компьютера.
Программное обеспечение персонального компьютера разделяют на системное и специальное (прикладное) обеспечение.
К системному обеспечению относят инструментальные средства (системы программирования) и операционные системы
Инструментальные средства (системы программирования) служат для разработки программ. Команды, которые выполняет микропроцессор, поступают в машинном коде. Каждая команда при этом имеет вид последовательности нулей и единиц. Писать программы на машинном языке неудобно, а их надежность низкая.Поэтому программы разрабатываются на языке программирования (инструментальном языке), после чего с помощью специальной программы (транслятора) переводится текст программы машинным кодом (транслируется).
Операционная система - это набор управляющих программ, которые обеспечивают работу вычислительной системы (осуществляют управление работой аппаратной и программной составляющих, координируют взаимодействие, позволяют пользователю осуществлять общее управление системой).
Операционная система выполняет следующие основные функции:
- Ввод/вывод данных, запуск/остановка программ, выделение и высвобождение дополнительной памяти;
- Доступ к периферийным устройствам (устройства ввода/вывода);
- Загрузка программ в оперативную память (первичную память предназначенную для хранения данных программ при исполнении) и их выполнения;
- Управление оперативной памятью;
- Управление доступом к данным электрозалежних носителей, организованным в файловой системе (системе аппаратных и программных средств для хранения, использования и обработки файлов - именуемого упорядоченного набора данных на устройстве хранения);
- Обеспечение пользовательского интерфейса (совокупность средств для обработки и отображения данных, максимально приспособленных для удобства пользователя) и др.
В состав операционной системы входят ядро операционной системы (базовая компонента операционной системы, реализующей интерфейс между прикладными процессами и оборудованием компьютера), которое обеспечивает распределение и управление ресурсами вычислительной системы, базовый набор прикладного программного обеспечения программ обслуживания.
Ядро ОС дополняется набором сервисных программ. С их помощью:
- Выполняют начальную разметку магнитных дисков;
- Устанавливают параметры внешних устройств;
- Проводят тестирование и оптимизацию работы с ними;
- Архивирование файлов;
- Борьбу с вирусами;
- Стыковка компьютеров в сети и др.
Современные операционные системы (ОС) обычно имеют графический интерфейс пользователя, который позволяет кроме клавиатуры использовать указательные устройства ввода - мышь или тачпад (сенсорную панель). Различают Юникс-подобные ОС (Линукс, БСД-системы и т.д.), семью Microsoft Windows (Windows, Windows NT, Windows XP, Windows 7 и т.д.), Семья Apple OS X (Mac OS X), облачные операционные системы (осуществляют легкий переход от одного компьютера к другому: Jolicloud).
В учебных заведениях распространенной является операционная система Microsoft Windows XP (кодовое название при разработке - Whistler; внутренняя версия - Windows NT 5.1) - одна из операционных систем семьи Windows, разработанных корпорацией Microsoft. Название XP (experience) означает опыт, впечатления, происходит от прилагательного профессиональный, поэтому вошла в практику использования, как профессиональная версия. Windows XP анализирует производительность системы с определенными визуальными эффектами и в зависимости от этого активирует их или нет, учитывая возможное падение или рост производительности. Пользователи также могут изменять данные параметры, используя диалоговые окна настройки, при этом можно либо гибко выбрать активность тех или иных визуальных эффектов, или отдать это на управление системе или же выбрать максимальную производительность или лучший вид графического интерфейса.
Операционная система и сервисные программы нужны для работы каждого компьютера. Их, как правило, сразу устанавливают на компьютеры, независимо от сферы применения.
Специальное (прикладное) программное обеспечение предназначено для решения задачи или класса задач или для предоставления пользователю определенных услуг. Благодаря прикладному обеспечению могут решать свои профессиональные задачи пользователи компьютеров, которые не умеют программировать. Прикладное обеспечение (иногда употребляют прикладная система) разделяют на три группы (пакеты): методоориентованные, проблемоориентованные, и общего назначения.
Методоориентованные пакеты служат для реализации определенных методов выполнения задач, например, обработки статистических данных, решение оптимизационных задач.
Проблемоориентованные пакеты предназначены для автоматизации конкретных видов деятельности, например, бухгалтерского учета, менеджмента, обучения и т.д.
Пакеты общего назначения используют для обработки данных в различных сферах деятельности. К таким пакетам принадлежат текстовые процессоры (Word), программы обработки электронных таблиц (Excel), пакеты деловой графики, информационно-поисковые системы, системы управления данными и тому подобное.