Виды прикладного ПО специального назначения

Прикладное программное обеспечение специального назначения применяется во многих областях деятельности. Можно назвать некоторые виды, уделяя первоочередное внимание правоохранительной сфере:

§ правовые поисково-справочные системы,

§ автоматизированные рабочие места,

§ экспертные системы,

§ системы автоматизации проектирования,

§ системы управления предприятием,

§ финансовые системы,

§ переводчики,

§ обучающие и тестовые программы.

Правовая поисково-справочная система предназначена для автоматического поиска нормативно-справочной информации.

Примеры — Консультант, Гарант, Кодекс.

Правовые системы Консультант, Гарант, Кодекс являются ярким примером поисково-справочных систем, использующихся в юриспруденции. В основе этих систем лежит база данных современного Законодательства России, а также дополнительные базы международных нормативных актов, ранее действовавших актов, базы судебной практики, законопроектов и другие.

К достоинствам этих систем относятся огромный объем информации в сотни тысяч документов, постоянное обновление баз данных в связи с изменениями законодательства, разнообразный инструментарий для организации поиска нужной пользователю информации. Консультант и Гарант давно и прочно завоевали рынок информационного обеспечения юридической и финансовой деятельности, их услугами пользуются органы власти, государственные учреждения и коммерческие предприятия по всей России. В каждом подразделении Прокуратуры установлена хотя бы одна из этих поисково-справочных систем, причем регулярно обновляемая. На сервере нашего Института установлены все три системы в сетевых версиях, сотрудники, студенты и слушатели могут пользоваться их ресурсами.

Автоматизированное рабочее место — программный комплекс для обеспечения решения всех служебных вопросов на данном рабочем месте.

Примеры — АРМ Прокурора, АРМ Гособвинителя, АРМ Правовая статистика.

Рассмотрим автоматизированные рабочие места сотрудников прокуратуры на примере АРМ Прокурора. Этот программный комплекс был разработан усилиями Академии Генеральной Прокуратуры. АРМ предназначен для помощи прокурору на стадии досудебного производства, он состоит из следующих основных компонентов:

§база данных процессуальных документов, которые составляет прокурор в ходе надзора за расследованием уголовного дела, каждый из которых представляет собой частично заполненный шаблон с подсказками, как следует оформлять переменную часть документа,

§ нормативная база, которая представлена полными текстами законодательных актов, сборниками судебной практики, а также контекстными ссылками на конкретные статьи законов, которые регламентируют данный этап работы,

§ методическая база, состоящая из набора методических рекомендаций по различным видам деятельности прокурора,

§ интерфейс пользователя.

Поисковая система АРМ Прокурора построена по иерархической модели: выбор конкретного пункта в меню более высокого уровня определяет набор возможного продолжения поиска. Интерфейс пользователя построен следующим образом: в главном окне программы находится перечень всех подсистем АРМ, пользователь выбирает нужную и попадает в рабочее окно подсистемы, состоящее из нескольких разделов, выбор пункта в одной части окна открывает соответствующий список возможных альтернатив в следующей части и так до получения нужной информации. Защита служебной информации гарантируется системой регистрации и входа пользователей в систему только по личному паролю.

Аналогичным образом построен АРМ Гособвинителя, который предназначен для помощи в подготовке обвинителя к судебному процессу и работе непосредственно в зале суда во время рассмотрения уголовного дела.

АРМ Правовая статистика предназначен для работы с федеральной базой учета преступлений ГАС Правовая статистика.

Следует отметить, что создание узко специального программного обеспечения типа АРМ является очень прогрессивным, только специально написанные программы могут полностью обеспечить потребности пользователя на данном рабочем месте, сократить время на выполнение рутинных операций и поиск нужной информации, повысить качество подготовки служебных документов и качество принимаемых управленческих решений.

Экспертная система — самообучающийся программный комплекс, который оперируют со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.

Примеры — Mycin, Clips, Ущерб, Маньяк.

Экспертные системы довольно смело иногда называют системами искусственного интеллекта. Думается, что в настоящий момент это не вполне соответствует истине, однако некоторые элементы интеллекта за ними можно признать.

Структура экспертной системы включает в себя следующие компоненты:

§ база знаний,

§ блок анализа и принятия решения,

§ блок самообучения,

§ интерфейс пользователя.

Экспертная система работает в определенной предметной области и более или менее удачно имитирует работу человека-эксперта при решении какой-либо проблемы. Экспертные системы высокого уровня, завоевавшие авторитет у специалистов и широкого круга пользователей были разработаны в следующих областях:

§ медицина, в частности, кардиология,

§ органическая химия, в частности, классификация болезнетворных бактерий,

§ поиск полезных ископаемых, в частности анализ найденных образцов.

База знаний представляет собой базу данных, где накапливаются различные факты и сведения о наличии взаимосвязей между явлениями в данной предметной области. Характерной особенностью базы знаний является то, что она отображает не только список объектов, но и связи в системе, и, главное, она обладает способностью автоматического пополнения, самообучения в ходе функционирования экспертной системы.

Блок анализа построен в виде дерева решений, где в качестве исходных данных закладываются ответы пользователя на вопросы экспертной системы. Каждый ответ порождает свой сценарий продолжения вопросов. Проверка неизвестного заранее числа условий и развилка после каждого ответа порождает такое количество возможных комбинаций, что результат — решение экспертной системы, действительно, непредсказуемо. Это один из элементов искусственного интеллекта.

Другой интеллектуальный элемент представляет собой блок самообучения. Он выполняет две функции:

§ при решении каждой задачи пользователя он пытается из входных данных выделить новые факты и дополнить базу знаний,

§ по ходу работы экспертная система корректирует и дополняет правила принятия решений.

Пользовательский интерфейс определяется вкусами авторов, но обязательно содержит интерактивные элементы, организует диалог программы и пользователя. В этом непосредственном контакте вводятся исходные данные задачи и получается ответ системы — список рекомендаций или решение проблемы.

Лучше всего реализуются в виде экспертных систем задачи диагностики — медицина и классификации — биология, зоология, геология.

Рассмотрим более подробно примеры экспертных систем:

§ Mycin — медицинская экспертная система, главная задача – диагностика. Составлена как квинтэссенция опыта ведущих врачей по специальной литературе и по непосредственным консультациям медиков по время проектирования. Дает хорошие результаты, особенно, если на вопросы системы отвечает человек, грамотный в медицинских вопросах.

§ Clips — разработана под эгидой американского космического агентства НАСА ведущими аналитиками и программистами. Названа так, потому что написана на языке программирования LISP. Считается идейным прорывом в области построения экспертных систем и образцом для подражания.

§ Ущерб — экспертная система отечественного производства, предназначенная для обеспечения оперативной консультативной помощи в решении правовых вопросов возмещения ущерба предприятия, причиненного действием или бездействием сотрудников.

§ Маньяк — экспертная система, которая используется для поддержки принятия решения при расследовании серийных убийств на сексуальной почве, помогает при выдвижении наиболее вероятной версии о типе преступника.

Система автоматизации проектирования позволяет автоматизировать проектно-конструкторские работы в области строительства и машиностроения.

Примеры — AutoCAD, MS Visio.

Системы автоматизации проектирования помогают облегчить непростой труд конструкторов и чертежников, которые раньше проводили свой рабочий день, стоя за кульманом и с помощью специальных инструментов своими руками делали всевозможные чертежи, например, поэтажные планы будущих домов, схемы строящихся кораблей, подводных лодок и тому подобное. Это была долгая и кропотливая работа. В настоящее время конструкторы и проектировщики работают за компьютерами, специальные программы с богатым ассортиментом виртуальных чертежных инструментов помогают сделать работу гораздо быстрее и качественнее.

Система проектирования AutoCAD является серьезным профессиональным пакетом для выполнения такого рода работ, продукт фирмы MicroSoft MS Visio (в состав MS Office не входит) служит для тех же целей, но является более универсальным средством для построения всевозможных чертежей и более простым для самостоятельного освоения пользователем. Его удобнее, чем графические редакторы общего назначения, использовать для рисования планов помещений и различных схем.

Система управления предприятием — комплексная система, предназначенная для автоматизации процессов управления, учета и движения материальных ценностей и финансов предприятия.

Примеры — 1С Предприятие, BAAN.

Автоматизированная система управления крупным предприятием, например, система BAAN представляет собой аппаратно-программный комплекс, в который входит локальная сеть, серверы и прозрачная система управления, учета и движения материальных ценностей и финансов. Современные предприятия в обязательном порядке устанавливают автоматизированные системы управления, без этого невозможно получить государственную лицензию, что закрывает возможность реализации продукции как у нас в стране, так и за рубежом.

Финансовая система используется для автоматизации учета и движения денежных средств и ценных бумаг.

Пример — 1С Бухгалтерия.

Среди финансовых программ можно выделить разновидности:

§ банковские программы,

§ бухгалтерские программы.

Банковские системы обеспечивают весь комплекс операций с денежными средствами и ценными бумагами в кредитных организациях. Крупные банки имеют свой штат программистов и свои собственные, хорошо защищенные от несанкционированного доступа банковские программы. В качестве примера банковской программы, используемой банками во всем мире, можно привести SWIFT, которая обеспечивает подключение и работу в международной банковской сети.

Про бухгалтерские программы можно сказать, что без них невозможно представить современный бухгалтерский учет. Большой популярностью в России пользуется программа отечественного производства 1С Бухгалтерия.

Переводчик — программа автоматического перевода текстов с иностранных языков на русский и обратно.

Примеры — Abby Lingvo, Стилус, Сократ.

Программы-переводчики являются хорошим подспорьем для человека-переводчика, компьютер делает черновую работу, а специалист исправляет ошибки и проводит по этой заготовке шлифовку и окончательную доводку перевода.

Первая проблема автоматического перевода в том, что многие слова имеют в языке целый спектр значений, порой далеких друг от друга. Выбор правильного варианта определяется контекстом. Еще хуже то, что даже идеальный перевод каждого слова не всегда приводит к правильному результату, так как бывают ситуации, когда нужно заменять целый фрагмент на одном языке, фрагментом на другом. Совершенно не переводятся автоматически поговорки, идиоматические выражения, всем известные намеки на исторические события, известных личностей, фильмы и тому подобное.

Очевидно, что пока невозможно заложить в программу-переводчик текст книги на английском языке, получить автоматически результат перевода компьютером и, не глядя, напечатать. С другой стороны, специалисты-переводчики охотно пользуются программами-переводчиками для изготовления полуфабриката перевода или в режиме использования удобных компьютерных словарей различной направленности.

Обучающая и тестовая программа — программное обеспечение для самостоятельного обучения, самоконтроля и внешнего контроля знаний.

Примеры — тесты ЕГЭ, симулятор кресла пилота самолета.

Обучающие и тестирующие программы довольно многочисленны и разнообразны, к ним относятся:

§ электронные учебники,

§ тесты,

§ тренажеры,

§ симуляторы.

Электронные учебники обычно построены по принципу гипертекстов. Сначала на экране появляется оглавление электронного учебника, пользователь выбирает тему и раздел и получает текст, рисунок, звуковой файл, анимацию, видеоролик с нужной информацией. Пояснения или смежные темы вызываются по активным гиперссылкам. Электронные учебники обычно дополняются тестовыми подсистемами для самоконтроля обучающегося.

Тестовые программы содержат функции контроля знаний, пользователю задаются вопросы, он отвечает, затем компьютер проставляет объективную оценку по заданным правилам. Недостатком тестовых программ является то, что чаще всего составители тестов вынуждены предлагать готовые варианты ответов, а тестируемый лишь выбирает из них верный. Реализация тестов с возможностью произвольных ответов весьма сложна, так как необходимо предусмотреть все возможные вариации верных ответов, включая пробелы и знаки препинания.

Наиболее интересным и сложным направлением развития обучающих и тестовых программ являются компьютерные тренажеры. В программе-тренажере смоделирована какая-либо конкретная ситуация, пользователь знакомится с ней по словесному описанию, иллюстрациям или по видеозаписи происшедших событий. Затем ему предлагается принять ряд решений в связи с ситуацией. Дальнейший сюжет развивается в зависимости от каждого принятого пользователем решения. По сути дела, это компьютерная игра, где переход на более высокий уровень осуществляется не в зависимости от скорости стрельбы или размахивания виртуальными кулаками, а в зависимости от верности принятых решений, что определяется профессиональной компетентностью.

Программу-тренажер «Уголовное дело» разработал НИИ Академии ГП РФ. Программа предлагала обучаемому фабулу одного из трех учебных уголовных дел с иллюстрациями с места происшествия. Если испытуемый делал правильный выбор в каждом из смоделированных шагов расследования, то он устанавливал виновного и находил улики его преступления.

Среди тренажеров можно выделить подкласс симуляторов, представляющих собой аппаратно-программный комплекс, имитирующий управление реальными устройствами и механизмами, например, руль автомобиля, кресло пилота самолета или космонавта с реальными рычагами управления. Хорошие симуляторы приносят огромную пользу, так как позволяют тренировать людей для действий в экстремальных ситуациях, готовят их в условиях, максимально приближенных к реальным.

Интересным представителем семейства симуляторов является шлем виртуальной реальности — пользователю надевают шлем, подключенный к компьютеру. На внутренней поверхности очков шлема человек видит изображение виртуальной реальности, причем оно соответствующим образом меняется при повороте, наклоне и пр. движениях головы. В руки пользователя, как правило, вкладывается какое-либо оружие (имитация пистолета, пулемета, гранатомета), которое также подключено к компьютеру. Пользователь видит в своих очках нападающих врагов, стреляет, и если, попадает, то враги падают, и победа достается игроку.