Головна  /  Гальмує  /  Операційні системи Опис. Характеристика операційних систем

Операційні системи Опис. Характеристика операційних систем

Гальмує
17.03.2022

ОПЕРАЦІЙНА СИСТЕМА (ОС) WINDOWS

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СІМЕЙСТВА ОС WINDOWS

ОС сімейства Windows. Основні версії Windows

ОС сімейства Windows є програмними продуктами корпорації Microsoft і є комплексом програм, призначений для ефективного використання всіх засобів комп'ютера в процесі вирішення завдань користувача та організації взаємодії користувача та комп'ютера. ОС забезпечують спільне функціонування всіх пристроїв комп'ютера та надають користувачеві доступ до його ресурсів. ОС корпорації Microsoft, як і ОС інших виробників, можна класифікувати за низкою ознак:

  • основного призначення;
  • числу одночасно працюючих користувачів;
  • числу завдань, що одночасно виконуються під управлінням ОС;
  • способу використання апаратних та програмних засобів;
  • типу інтерфейсу користувача;
  • системним вимогамдо апаратного забезпечення;
  • використовуваної файлової системи;
  • мовною версією;
  • ? розрядності МП і т.д.

Проведемо класифікацію ОС корпорації Microsoft за найважливішими ознаками.

За основним призначенням ОС сімейства Windows умовно можна поділити на три групи або, як їх ще називають, лінії: 9х – лінія, NT – лінія та РЄ – лінія. Деякі автори виділяють ще одну групу (16 - Bit - лінія), до якої відносять Windows 1.0 (1985), Windows 2.0 (1987), Windows 2.1 (1987), Windows 3.0 (1990), Windows 3.1 (1992), Windows 3.11 (1992). Проте ці версії були повноцінними ОС, а були операційними оболонками до роботи з ОС MS DOS (Microsoft Disk Operating System, ОС якої було розроблено корпорацією Microsoft 1981 р.). Основне призначення цих версій полягало у реалізації графічного інтерфейсу ОС MS DOS.

У першу групу (9х - лінія) входять ОС версій: Windows 95 (1995), Windows 98 (1998), Windows ME (Millennium Edition, 2000). Ця група ОС призначалася для установки на персональні комп'ютери, що мають 32-розрядні мікропроцесори та працюють у локальному (автономному) режимі. В даний час дана групаОС практично не використовується та не підтримується розробником.

Друга група (NT - лінія, New Technology - нова технологія) є найчисленнішою, до неї належать такі версії: Windows NT 3.1 (1993), Windows NT 3.5 (1994), Windows NT 3.51 (1995), Windows NT 4.0 (1996), Windows NT 5.0 (Windows 2000, 2000 р.), Windows NT 5.1 (Windows XP, 2001 n). Windows NT 5.2 ( Windows Server 2003, 2003 р.), Windows NT 6.0 (Windows Vista 2006, 2006 р.), Windows Home Server (2007 р.), Windows Server 2008, Windows NT 6.1 (Windows 7, 2009 р.). ОС цієї групи є повністю 32-розрядними і не потребують підтримки з боку ОС MS DOS. Основне призначення цієї групи полягає у підтримці мережного режиму роботи комп'ютера. В даний час дана група ОС знаходить найбільше практичне застосуваннята підтримується розробником, крім деяких ранніх версій.

Третя група (РЄ - лінія, РЄ - Compact Edition - компактне видання) призначена для портативних комп'ютерів. До цієї групи належать такі версії: Windows РЄ 1.0 (1997), Windows РЄ 2.0 (1998), Windows РЄ 3.0 (2000), Windows РЄ 4.0 (2002), Windows Mobile 2003 (2003). ), Windows Mobile 5.0 (2005 р.), Windows Mobile 6.0 (2007 р.).

За кількістю одночасно працюючих користувачів розрізняють одно-і розраховані на багато користувачів ОС. Основна відмінність їх один від одного полягає у наявності засобів захисту від несанкціонованого доступу. У розрахованих на багато користувачів ОС є засоби захисту кожного користувача від несанкціонованого доступу інших користувачів. Кожен користувач може входити (завантажувати) розраховану на багато користувачів ОС під своїм паролем, йому виділяється свій сегмент основної пам'яті комп'ютера. Прикладом розрахованих на багато користувачів ОС є версії першої і другої груп сімейства Windows.

За кількістю одночасно виконуваних завдань ОС діляться на одно-і багатозадачні. ОС сімейства Windows відносяться до багатозадачних з багатозадачністю, що витісняє. Користувач, який працює з ОС сімейства Windows, може одночасно виконувати декілька завдань у різних вікнах, при цьому вікна на екрані закріплюються за різними завданнями. ОС сімейства Windows працює у захищеному режимі (protected mode),тобто. при використанні мікропроцесора в багатозадачному режимі працюючі програми не заважають одна одній.

За способом використання апаратних та програмних засобів ОС можна поділити на мережні та локальні ОС. До мережних ОС можна віднести основні версії другої та третьої груп сімейства Windows, до локальних – першу групу.

За типом інтерфейсу ОС можна розділити на ОС, що представляють користувачеві текстовий і графічний інтерфейси. ОС сімейства Windows представляють користувачеві графічний інтерфейс.

З перелічених вище версій ОС Windows найбільш затребуваними нині установки на персональні комп'ютери є версії ОС Windows ХР, ОС Windows Vista і ОС Windows 7.

Дамо коротку характеристику цим версіям ОС Windows та опишемо можливості, які вони надають користувачам.

ОС Windows ХР була випущена корпорацією Microsoft у жовтні 2001 р. та є розвитком ОС Windows 2000 Professional. Назва ХР походить від англійської eXPerience, що означає досвід. Корпорація Microsoft представила три основні випуски (редакції) ОС Windows ХР: ОС Windows XP Home Edition, ОС Windows XP Professional Edition та ОС Windows XP 64-bit Edition. Крім основних випусків ОС Windows ХР, були і додаткові, до яких можна віднести: ОС Windows ХР Media Center Edition (базується на ОС Windows ХР Professional Edition і містить спеціальні мультимедійні програми), ОС Windows ХР Embedded (компонентна ОС, що вбудовується на базі Windows ХР Professional Edition, вона призначена для застосування в різних системах, що вбудовуються: банкоматах, медичних приладах, касових терміналах, ігрових автоматах і т.д.), ОС Windows Embedded for Point of Service (спеціалізована ОС на базі ОС Windows ХР Embedded, конфігурована для пунктів обслуговування, вона оптимізована для роздрібної торгівліта сфери послуг) тощо. Далі зупинимося на основних випусках Windows ХР.

ОС Windows ХР Home Edition була орієнтована на користувачів домашніх персональних комп'ютерів(Встановлювалася на ноутбуки). Цей випуск відрізнявся від попередньої версії ОС Windows 2000 новим зовнішнім оформленням, яке спрощувало і робило ефективнішим виконання щоденних завдань. Для користувачів стали доступні вдосконалені можливості роботи з цифровими зображеннями та музичними записами як під час роботи на локальному персональному комп'ютері, так і під час обміну ними через Інтернет.

ОС Windows ХР Professional є потужнішою ОС, проти попередніми версіями ОС, що пов'язані з високим рівнем масштабованості і надійності ОС. Призначена вона переважно для корпоративних користувачів. Масштабованість даної ОС полягає у підтримці оперативної пам'яті, яка може бути збільшена до 4 Гбайт, та підтримці збільшення потужності мікропроцесора (наприклад, установці двох мікропроцесорів).

Перерахуємо основні можливості, що надаються користувачеві Windows ХР Professional, які можна також трактувати

як відмінні особливостіданої ОС у порівнянні з попередніми версіями ОС сімейства Windows:

  • покращений інтерфейс користувача, покращений дизайн, включаючи більш округлі форми та плавні кольори;
  • відносно більш високий рівень безпеки, включаючи можливість шифрування папок та файлів для захисту корпоративної інформації;
  • вбудована підтримка високопродуктивних багатопроцесорних систем;
  • можливість швидкого перемикання користувачів, що дозволяє тимчасово перервати роботу одного користувача та виконати вхід у систему під ім'ям іншого користувача, залишаючи при цьому програми, запущені першим користувачем, включеними;
  • зручності при виконанні різних операцій за рахунок вбудованих в ОС майстрів (наприклад, «Майстер очищення Робочого Столу», «Майстри установки та налаштування мережі», «Майстри створення ярликів», «Майстри підключення до Інтернету» тощо);
  • відновлення ОС, призначене для повернення системи у певний попередній стан, а також покращення інших способів відновлення системи. Так, при завантаженні останньої вдалої конфігурації завантажується також і колишній набір драйверів, що дозволяє в ряді випадків легко відновити систему при проблемах, що виникли в результаті встановлення драйверів, відкату драйверів, тобто. повернення до попереднім версіямдрайверів (комп'ютерних програм, що забезпечують функціонування периферійних пристроївкомп'ютера) через програмні збої і т.д.;
  • найрозвиненіші функції управління системою з командного рядка;
  • підтримка утилітою «Провідник» цифрових графічних та аудіоформатів;
  • Windows ХР Professional включає технології, розроблені фірмою Roxio, які дозволяють робити запис даних на оптичні диски, не встановлюючи додаткові програмні засоби;
  • до складу ОС входить аудіоплеєр Windows Media, який дозволяє відтворювати цифрові мультимедіа, включаючи музику, відео, оптичні диски та інтернет-радіо;
  • ОС Windows ХР Professional може працювати з архівами ZIPбез встановлення додаткових програмних засобів;
  • засоби підтримки переносних комп'ютерів, включаючи технології DualView та ОеагТурі. Технологія DualView (робота з двома моніторами) дозволяє відображати "Робочий стіл" комп'ютера на двох моніторах, керованих одним відеоадаптером. Наприклад, до портативним комп'ютерамКрім рідкокристалічного монітора можна підключити зовнішній монітор. Застосування цієї технології дозволяє підвищити продуктивність праці користувачів і вимагає додаткових мікропроцесорів. Технологія ОеагТуре підвищує чіткість відображення тексту на рідкокристалічному екрані, оскільки втричі збільшує горизонтальну роздільну здатність тексту на екрані комп'ютера, а також має брандмауер підключень до Інтернету, іт.д.

Розробник повинен супроводжувати будь-який програмний продукт, випущений ринку. У процесі супроводу усуваються помічені несправності у роботі програми, помилки, звані дірки у системі захисту від несанкціонованого доступу тощо. Не винятком є ​​і Windows ХР. Корпорація Microsoft під час супроводу ОС Windows ХР також усувала недоліки в ОС і періодично випускала пакети оновлень (Service Packs) ОС. Метою цих пакетів програм було усунення виявлених проблем та додавання нових можливостей.

Перший пакет оновлень Service Pack 1 (SP1) для Windows ХР був випущений у вересні 2002 р. Найбільш важливими нововведеннями пакета стали: підтримка інтерфейсу USB 2.0, введення утиліти, що дозволяє вибирати програми за промовчанням для перегляду електронної пошти, реалізація віртуальної машини Java (Java Virtual Machine, віртуальна машина Java інтерпретує і виконує байт-код Java, попередньо створений з вихідного тексту Java-програми компілятором Java. віртуальні машини Java доступні для багатьох апаратних та програмних платформ, Java може розглядатися і як сполучне програмне забезпечення, і як самостійна платформа), система шифрування файлів (Encrypting File System, EFS) отримала можливість використовувати алгоритм шифрування AES (Advanced Encryption Standard - симетричний алгоритм блокового шифрування з розміром блоку 128 біт і ключем 128/192/256 біт, прийнятий шифрування урядом США у травні 2002 р.) з 256-бітним ключем і т.д. Підтримка WindowsХР Service Pack 1 закінчилася у жовтні 2006 р.

Другий пакет оновлень Service Pack 2 (SP2) (кодова назва Springboard) був випущений у серпні 2004 р. Найбільш важливими нововведеннями пакету SP2: покращений файрволл (файрволл – утворений транслітерацією англійського терміна firewall, еквівалентного терміну « міжмережевий екран», в даний час не є офіційним запозиченим словом у російській мові, аналогом англійського слова firewall є німецьке слово brandmauer (брандмауер), що в дослівному перекладі російською мовою означає стіну, яка розділяє суміжні будівлі, оберігаючи ог поширення пожежі); майстер підтримки Wi-Fi з'єднань з Інтернетом та Bluetooth ( англійський перекладпрізвиська датського короля Харальда 1 Синезубого (910-986 р.), який об'єднав Данію з Норвегією. Його ім'я було обрано як назву технології тому, що спочатку Bluetooth задумувалася як засіб для простого з'єднання комп'ютерів і телекомунікаційних пристроїв), технологія Bluetooth забезпечує обмін інформацією на радіочастоті в діапазоні 2,4-2,48 ГГц (вільний від ліцензування діапазон) для ближньої зв'язку радіуса 10-100 м між такими пристроями, як кишенькові та звичайні персональні комп'ютери, мобільні телефони, ноутбуки, принтери, цифрові фотоапарати і т.д.), а також покращена версія браузера Internet Explorer(IE6, наприклад, можливість блокувати вікна, що «спливають» в Інтернеті). Цей пакетоновлень вніс значні зміни у безпеку ОС Windows ХР. Так, значних змін зазнав вбудований файрволл, який був перейменований на Windows Firewallта активувався для всіх створюваних з'єднаньза замовчуванням. Зміни в галузі безпеки торкнулися і поштову програму Outlook Expressта браузер IE. ОС Windows ХР Service Pack 2 включає Windows Security Center, який дозволяє полегшити спостереження за безпекою системи, стежачи і нагадуючи користувачеві про необхідність встановити або оновити антивірус та його бази, активувати вбудований або сторонній файрвол, провести оновлення операційної системи або змінити налаштування браузера тощо. буд. З липня 2008 року корпорація Microsoft припинила підтримку ОС Windows ХР SP2.

Третій пакет оновлень Service Pack 3 (остаточна версія) був представлений корпорацією Microsoft у квітні 2008 р. Пакет включає всі оновлення, випущені після виходу ОС Windows XP Service Pack 2 у 2004 р., а також низку інших нових елементів. Серед них функція захисту мережевого доступу (Network Access Protection) і нова модель активації, запозичені у Windows Vista, крім того, з'явилося покращене виявлення так званих маршрутизаторів - «чорних дірок» і т.д. В даний час ОС Windows ХР SP3 поставляється на ринок у вигляді версій OEM (Original Equipment Manufacturer) та коробкової версії (BOX).

Тут важливо також відзначити, що корпорація Microsoft з 14 квітня 2009 р. припинила безкоштовну підтримку ОС Windows ХР, і з цього часу користувачі ОС Windows ХР не можуть звертатися до Microsoft за безкоштовною технічною підтримкою. Тепер їм доведеться користуватися послугами «продовженої підтримки», тобто. усі звернення є платними. Ця підтримка триватиме до 8 квітня 2014 року.

Windows ХР 64-bit Edition розроблялася спеціально для робочих станцій на базі 64-розрядних мікропроцесорів Intel Itanium. Дана ОС забезпечує підтримку додаткової пам'яті, збільшує швидкість операцій введення-виводу, розширює можливості обчислень змінних з плаваючою комою. Дана ОС є досить потужною платформою для технічних та аналітичних розробок, а також для проведення фінансового та статистичного аналізу. Ця редакція Windows ХР більше не розвивається з 2005 р., після того як компанія HP ( Hewlett Packard, США) припинила розробку робочих станцій із мікропроцесорами Intel Itanium. Підтримка цієї архітектури залишилася у серверних версіях операційної системи Windows.

ОС Windows Vista також відноситься до NT – лінії (NT – лінія, New Technology – нова технологія, орієнтована на мережеву роботу) операційних систем сімейства Microsoft Windows NT, зокрема, має у цій лінії назву ОС Windows NT 6.0. Використовується в основному на персональних комп'ютерах. Корпорація Microsoft офіційно випустила ОС Windows Vista 30 листопада 2006 р. для корпоративних клієнтів, а 30 січня 2007 р. почалися продажі ОС роздрібної мережі. Корпорація Microsoft представила кілька випусків (варіантів, редакцій) Windows Vista. Розглянемо основні з них:

  • Windows Vista Starter - найдешевший і доступний варіант для користувачів початкового рівня. Базовий набір можливостей Windows Vista Starter обмежений у порівнянні з іншими випусками, але головне - зберігається сумісність з усіма сучасними програмами та пристроями. Фактично це операційна система для початківців, які роблять перші кроки в освоєнні персонального комп'ютера і не бажають при купівлі першого комп'ютера переплачувати програмне забезпечення;
  • ОС Windows Vista Home Basic також відноситься до досить простого та доступного варіанта ОС Windows Vista, призначеного переважно для домашніх користувачів. Має всі основні характеристики ОС нового покоління: безпеку, підтримку розширеного батьківського контролю, базовий інтерфейс користувача, нові функції пошуку та систематизації даних, поліпшену роботу в мережі. На апаратному рівні це підтримка одного мікропроцесора (з необмеженою кількістю ядер) з 8 Гбайт максимального обсягу оперативної пам'яті для платформи Amd64 (64-бітна) та 4 Гбайт для платформи х86 (32-бітна);

OC Windows Vista Home Premium є основним варіант Windows Vista для домашніх користувачів настільних та мобільних персональних комп'ютерів. Крім можливостей, що надаються ОС Windows Vista Home Basic, у цьому варіанті підтримується 3-мірний інтерфейс користувача Windows Aero, є Windows Media Center і ряд додаткових можливостейпо роботі з мультимедійними даними (наприклад, редагування та записування DVD). На апаратному рівні ОС Windows Vista Home Premium підтримує до двох мікропроцесорів з 16 Гбайт максимального об'єму оперативної пам'яті, HDTV (High Definition TV - один із напрямків розвитку телебачення у світі, його російська назва - телебачення високої чіткості, яке дозволяє дивитися телепрограми, фільми з роздільною здатністю 1920 на 1080 пікселів, на відміну від звичайного телебачення, де використовується роздільна здатність зображення 720 на 576 пікселів), запис відео-DVD, підтримка сенсорних екранів, автоматичне резервне копіювання. Однак у цьому варіанті відсутня можливість приєднання до домену та редактора групових і локальних політикнемає підтримки EFS;

ОС Windows Vista Business є основною апаратною платформою для настільних та мобільних персональних комп'ютерів корпоративного класу. Даний варіант ОС підходить для малого, середнього та великого бізнесумістить всі функції ОС Windows Vista Home Basic (крім ряду розважальних) і має ряд специфічних особливостей. Так, Windows Vista Business підтримує інтерфейс Windows Aero, підтримує групову політику, шифрування файлової системи, підтримку факсів та сканерів та ін. На апаратному рівні ОС Windows Vista Business підтримує до двох процесорів, інтерфейс Windows Aero, групову політику та шифровану файлову систему EFS. Однак у даному варіанті скорочено мультимедійну частину і відсутні розважальні програми;

Windows Vista Enterprise є розширеним варіантом Vista для корпоративних персональних комп'ютерів і ноутбуків. На додаток до можливостей Vista Business цей варіант має засоби шифрування диска Windows BitLocker, підтримує всі існуючі мови інтерфейсу, функцію Virtual PC Express і підсистему додатків з урахуванням UNIX (SUA), тобто. даний варіант ОС підходить для роботи великих підприємств та організацій зі складною інфраструктурою. На апаратному рівні аналогічна попередньому варіанті ОС;

ОС Windows Vista Ultimate є варіант, який включає всі можливості ОС Windows Vista Home Premium і ОС Windows Vista Enterprise. У даному варіанті добре розвинена мультимедійна частина, реалізована підтримка анімованих шпалер робочого столу, а також є можливість змінювати за бажанням мову інтерфейсу операційної системи.

Windows Vista, що вийшла на ринок, також супроводжує корпорація Microsoft. Ця підтримка полягає в регулярному оновленні ОС, усуненні виявлених проблем і додаванні нових функцій ОС.

Перший пакет оновлень Service Pack 1 (SP1) для Windows Vista був випущений 15 квітня 2008 р. Цей пакет оновлень дозволив з більш високою швидкістюздійснювати копіювання файлів на локальних комп'ютерах(На 25% швидше), більш оперативно обробляти зображення високої роздільної здатності. Крім того, у SP1 включені доповнення, що покращують сумісність операційної системи з новими відеоадаптерами, деякими типами моніторів та принтерів. До складу пакета оновлень також входять виправлення, що зменшують час виведення комп'ютера зі сплячого режиму, що підвищує продуктивність браузера IE 7.0 та покращує схему керування живленням ноутбуків. Також у SP1 включені всі раніше випущені «латки та патчі». Перед інсталяцією SP1 система Windows Update перевіряє комп'ютер на наявність проблемних компонентів і в разі їх виявлення відкладає інсталяцію.

Другий пакет оновлень Service Pack 2 (SP2) є найпопулярнішим в даний час. SP2 забезпечує: підтримку Bluetooth 2.1/3.0 (для версії Bluetooth 3.0 доступний лише beta-драйвер), підтримка 64-розрядних процесорів VIA, можливість запису оптичних дисківформату Blu-ray (англ. «синій промінь» -отримав свою назву від використаного для запису та читання короткохвильового (405 нм) «синього» лазера, літера «е» була навмисно виключена зі слова blue, щоб отримати можливість зареєструвати назву як торгову марку), більш просте налаштування бездротових мереж Wi-Fi (майстер Windows Connect Now, WCN), підтримка смарт-карт формату 1CCD/CCID, більш висока продуктивність при відтворенні відеоформату HD тощо. Крім того, слід зазначити, що пакет оновлень SP2 не можна встановити без попередньої установки SP1. Це зроблено з метою об'єднати SP для двох платформ – Windows Vista та Windows Server 2008.

25 травня 2009 р. SP2 для Windows Vista та Windows Server 2008 став доступним для публічного скачування з сайту Microsoft англійською, німецькою, іспанською, французькою та японською мовами, а з 1 липня 2009 р. - SP2 для Windows Vista російською мовою став доступним для автоматичного встановлення через «Центр оновлення Windows».

Перелічимо основні можливості, що надаються користувачеві ОС Windows Vista у порівнянні з ОС Windows ХР Professional, які можна трактувати як відмінні риси даної ОС у порівнянні з ОС Windows ХР Professional:

  • час завантаження ОС Windows Vista менше, ніж ОС Windows ХР, крім того, зменшено час входу та виходу зі сплячого режиму до 6 секунд. Однак після завантаження інтерфейсу користувача потрібно більш тривалий час, щоб почати повноцінну роботу, поки пройдуть фонові процеси, що сильно ускладнюють роботу програм користувача;
  • ? завдяки використанню технології Windows Ready Boost стало можливим використання зовнішньої флеш-пам'яті як оперативна пам'ять, що в деяких випадках збільшує продуктивність ОС на 40%;
  • застосування комплексу технічних рішень Windows Aero (Aero - абревіатура від англ. authentic- автентичний, energetic -енергійний, reflective- чуйний та open- Відкритий). Windows Aero використовує анімацію вікон під час відкриття, закриття, згортання та відновлення, що робить роботу з ОС більш зрозумілою. Прозорі елементи вікон із розмиванням заднього плану дозволяють користувачеві сконцентруватися лише на утриманні активного вікна тощо;
  • забезпечується краща захищеність від хакерських атак та комп'ютерних вірусів, Особливо мережевих;
  • повністю перероблена логічна модель взаємодії ОС із графічними пристроями.

ОС Windows 7 відноситься до лінії операційних систем сімейства Microsoft Windows NT, і зокрема є ОС Windows NT 6.1, яка використовується в основному на персональних комп'ютерах.

ОС Windows 7 офіційно надійшла у продаж 22 жовтня 2009, тобто. менше ніж за три роки після випуску попередньої ОС Windows Vista. Microsoft представила шість редакцій ОС Windows 7: ОС Windows 7 Starter (початкова версія ОС), ОС Windows 7 Home Basic (домашня базова версіяОС), ОС Windows 7 Home Premium (домашня розширена версія ОС), ОС Windows 7 Professional (професійна версія ОС), ОС Windows 7 Enterprise (корпоративна версія ОС) та ОС Windows 7 Ultimate (максимальна версія ОС). Усі перелічені вище редакції, крім ОС Windows 7 Starter, існують як і 32-битной, і у 64-битной версіях.

Неважко помітити, що кількість випущених редакцій ОС Windows Vista та ОС Windows 7 збігається, крім того збігається частина назв редакцій, їх особливостей та можливостей, тому докладно зупинятися тут на особливостях та можливостях кожної редакції ОС Windows 7 не будемо, а відзначимо лише основні особливості, які відрізняють ОС Windows 7 від ОС Windows Vista:

  • в ОС Windows 7 застосовується мультитач – технологія, що дозволяє одночасно виявляти та визначати координати мінімум трьох точок торкання мультитач-екрана;
  • мережна технологія «Branch Cache», що використовується в ОС Windows 7, дозволяє здійснювати ефективне кешування інформації, що надходить з мережі Інтернет;
  • більш тісна інтеграція з виробниками драйверів, більшість їх визначаються автоматично, причому у 90% випадків зберігається зворотна сумісність з драйверами для ОС Windows Vista;
  • ? застосована нова, 11-а версія DirectX, випущена у складі ОС Windows 7, яка має такі переваги перед існуючими версіями: додано підтримку нових обчислювальних шейдерів(масові паралельні обчислення), є можливість багатопоточного рендерингу(процес отримання зображення за моделлю за допомогою комп'ютерної програми), покращена теселяція(у комп'ютерної графікиспосіб, за допомогою якого можна збільшити кількість полігонів у полігональній тривимірної моделі, використовуючи криві Безьє), з'явилися нові алгоритми компресії текстур та ін;
  • Windows 7 підтримує псевдоніми для папок на внутрішньому рівні; наприклад, папка Program Filesу деяких локалізованих версіях Windows була перекладена і відображалася з перекладеним ім'ям, проте на рівні файлової системи залишалася англомовною;
  • Windows 7 більш сумісна з ОС Windows ХР, ніж Windows Vista (SP1, SP2); наприклад, на ОС Windows Vista неможливо було запустити деякі старі програми для ОС Windows ХР;
  • покращено безпеку ОС Windows 7, так ймовірність попадання в ОС Windows 7 комп'ютерних вірусів на 25% нижче, ніж у ОС Windows Vista, і на 20% нижче, ніж у ОС Windows Vista SP2. ОС Windows 7, що вийшла на ринок, так само, як і попередні ОС,

супроводжується корпорацією Microsoft. Фінальна російська версія першого пакета оновлень Service Pack 1 (SP1) для ОС Windows 7 вийшла в першому кварталі 2011 р. До складу SP1 увійшли головним чином виправлення помилок та «латки» для вразливостей, виявлених з моменту анонсу платформи в жовтні 2009 р. Оновлення містить Усе патчі -автоматизовані програмні засоби, що окремо поставляються, використовуються для усунення виявлених проблем в основному програмному продукті.

Про операційну систему "Віндовс" знає кожен користувач комп'ютера. На сьогодні вона вважається найпоширенішою, найпростішою і зручнішою, орієнтованою і на початківця, і на "просунутого" власника. У цій статті ми пропонуємо читачеві коротко познайомитися з усіма операційними системами сімейства Windows, починаючи від найпершої і закінчуючи найсучаснішою. Подаємо основну інформацію, відмінні характеристики версій.

Про MS Windows

Windows - "Вікна". Так російською мовою з англійської перекладається назва популярної ОС.

MS Windows - назва сімейства пропрієтарних операційних сімейств компанії "Майкрософт", які орієнтовані використання графічного інтерфейсу під час керування. Потрібно сказати, що спочатку "Вікна" були лише графічною надбудовою для MS-DOS.

У серпні 2014 року Net Application зробила масштабне статистичне дослідження. За його підсумками було виявлено, що 89% персональних комп'ютерів у світі працюють із операційними системами сімейства Windows. Погодьтеся, значний показник.

Сьогодні "Віндовс" функціонує на платформах x86, x86-64, IA-64 та ARM. Раніше існували версії для DEC Alpha, MIPS, PowerPC та SPARC.

Розвиток ОС

Перші версії операційних систем сімейства Windows, як ми вже казали, були повноцінними ОС. Це настоянка до MS-DOS. Подібне функціональне розширення додавало нові режими роботи процесора, підтримку багатозадачних операцій, стандартизацію інтерфейсів апаратного забезпечення комп'ютера, однакові програми для користувачів. Ця характеристика стосується наступних версій:

Новий етап розвитку - сімейства Windows 9x: 95 та 98, 2000, МО.

Сучасний крок розвитку припадає на 2001-2016 роки. Його початок вважається випуск двох версій популярної "Віндовс ХР" - корпоративної та "домашньої". Потім були представлені версії "Віста", 7, 8, 10.

Розглянемо кожну варіацію ОС докладніше.

Windows 1.0

Розкриємо особливості операційної системи сімейства Windows. Ця версія була графічним інтерфейсом користувача "Майкрософт" для ОС MS-DOS. Тут використовувався принцип кадрового менеджера вікон. Допомагав діалогу з операційною системою, уніфікував зовнішній вигляд програм, оптимізував роботу із периферійними апаратами.

Білл Гейтс офіційно анонсував розробку 1983 року в Нью-Йорку. Над створенням Windows 1.0 працювали 24 вчені. У роздрібний продаж інтерфейс надійшов через два роки - 1985-го. У тоді продукт коштував 99 доларів, а Німеччини - 399 марок.

Один із найістотніших мінусів розробки: для її використання потрібно придбання дорогих комплектуючих - нової моделі процесора, миші, об'ємної пам'яті для комп'ютера.

Windows 2.0

Це поповнення сімейства операційних систем MS Windows побачило світ 1987 року. Його відрізняли нові характеристики та можливості:

  • Використання швидкісного процесора Intel 286.
  • Можливості для розширення пам'яті та взаємодії програм із застосуванням DDE.
  • Застосування "гарячих клавіш".
  • Використання багатовіконного середовища.
  • Власний код API.

Незважаючи на все перераховане вище, дана операційна система не стала широко поширеною, хоча знаходилися розробники, що писали під неї програми. Її суттєві мінуси: слабка апаратна частина, великі програмні обмеження.

Windows 3.0

Головна характеристика операційної системи сімейства Windows: це перший продукт, що дійсно набув масового поширення. Його випуск розпочався у 1990 році. Пояснювалося тим, що ОС встановлювалася виробниками на комп'ютери, що продаються.

Файлова оболонка MS-DOS у цій версії замінили " Диспетчером програм " . Використовувалася також власна надбудова: "Диспетчер файлів", що застосовується для навігації на диску.

Можна виділити зовнішнє оформлення. Інтерфейс був псевдотривимірним: це досягалася розширеною палітрою кольорів VGA. У цій версії вже була повнофункціональна панель управління. Вона дозволяла оперувати налаштуваннями системи та відкривала абсолютно нову можливість- Використання зображення як підкладки робочого столу.

Система допомоги користувачу була організована із застосуванням мови HTML, вже містила гіперпосилання. Розширеним був і набір супутнього програмного забезпечення:

  • Текстовий редактор Wordpad.
  • Графічний редактор Paintbrush.
  • Ігри "Пас'янс-вільні осередки", "Пас'янс-косинка", "Сапер".
  • Інші утиліти.

Підтримувалося кілька режимів пам'яті: 16- та 32-розрядний. За словами користувачів, у плані зручності роботи ОС була на рівних із сучасними їй продуктами Apple Macintosh.

Windows 3.1

Яка перевага операційної системи сімейства Microsoft Windows версії 3.1? Це перша ОС від корпорації, що має підтримку російської мови, через що набула широкого поширення в Росії.

Вийшла на ринок у 1992 році. Якихось відмінних ристут немає - 3.1 була покращеною версією попереднього випуску. Додали розширені налаштування робочого середовища, покращили графічний інтерфейс, виправили помилки та підвищили стабільність роботи.

Windows 95

Кодова назва цієї графічної операційної системи сімейства Windows – "Чикаго". Вона була випущена в серпні 1995 (версія для Росії представлена ​​в листопаді того ж року).

Здебільшого призначалася для домашніх комп'ютерів. Була гібридною: підтримувала 16- та 32-розрядні системи. Саме тут з'явився робочий стіл зі звичними нам значками, панелі завдань та "фірмове" меню "Пуск".

Windows 98

Офіційний випуск (після бета-тестування) цієї версії припав на 1998 рік. Перелічимо основні можливості, характеристику операційної системи сімейства Windows:

  • Поліпшена підтримка AGP.
  • Дороблені драйвери USB.
  • Підтримка роботи системи із кількома моніторами.
  • Перший браузер Internet Explorer.
  • Підтримка Web TV.

У 1999 році було випущено оновлену версію ОС. Її вирізняв більш удосконалений браузер, додавання підтримки DVD.

Windows 2000 та МЕ

Версія була випущена, відповідно, 2000 року. Її характеризувало таке:

  • Оновлений інтерфейс.
  • Підтримка служби каталогів Active Directory.
  • Файлова система NTFS 3.0.
  • Служба IIS представлена ​​у версії 5.0.

У тому ж 2000-му вийшла нова версія системи – Windows ME (Millennium Edition). Коротко уявимо, чим вона відрізнялася:

  • Поліпшення роботи із мультимедійними засобами.
  • Можливість запису як аудіо-, так і відеоконференцій.
  • Поява засобів відновлення інформації після збоїв системи.
  • Відсутність реального режиму MS-DOS.

Windows XP та Vista

ХР - найпопулярніша операційна система із групи "Віндовс". Мала версію як домашніх, так корпоративних комп'ютерів. Ключові додавання:

  • Поліпшений графічний інтерфейс.
  • Швидка зміна "користувачів".
  • Можливості віддаленого керування ПК.
  • Поліпшення можливостей відновлення системи.

У 2003 році побачив світ серверний варіант ОС - Windows Server 2003. За словами його розробників, тут була приділена велика увага безпеки системи. У 2006 році з'явилася версія ХР для малопотужних ПК під назвою Windows Fundamentals for Legacy PCs (FLP).

У 2006 році корпоративним клієнтам було представлено "Віста". Пересічні користувачі змогли придбати її "домашню" версію лише у 2007 році. "Вісту" відрізняло таке:

  • Нові можливості з управління інтерфейсом користувача.
  • Оновлена ​​підсистема керування пам'яттю, введення-виведення.
  • Поява режиму "глибокого сну".
  • Поліпшення можливостей безпеки.

Windows 7

Ця операційна система від "Віндовс" з'явилася на прилавках магазинів у 2007 році. Давайте подивимося на її характерні характеристики:

  • Підтримка "Юнікод 5.1".
  • Можливість мультитач-керування.
  • Поява 50 нових шрифтів на додаток до допрацьованих стандартних.
  • Підтримка псевдонімів папок на внутрішньому рівні.
  • Тісна інтеграція із виробниками драйверів.
  • Сумісність із рядом старих додатків, чий запуск був неможливий на "Віста".
  • Новий інтерфейсстандартного мультимедіа-плеєра.
  • Підтримка кількох моніторів, розширень мультимедіа, можливість відтворення аудіофайлів із низькими затримками.

Windows 8

Ця версія з'явилася у продажу в 2012 році. За статистикою, знаходиться на другому місці за поширеністю у світі (після 7-ї версії).

Нововведення тут такі:

  • Вхід у систему за допомогою облікового запису"Майкрософт".
  • Два нових методи для автентифікації користувача.
  • Поява магазину програм для ОС.
  • Нова версія інтернет-браузера: у настільному та сенсорному варіанті.
  • Можливість відновлення та скидання системи.
  • Новий "Диспетчер завдань".
  • Поява опції "Сімейна безпека".
  • Нова панельуправління, зміна екрана привітання.
  • Вдосконалена система пошуку.
  • Зручне перемикання клавіатури.

Windows 10

Найновіша на сьогодні версія операційної системи побачила світ у липні 2015 року. Ось її ключові відмінності від попередніх:

  • Модифікація меню "Пуск": представлено у вигляді плиток, що налаштовуються користувачем.
  • Зміна розміру "Пуску".
  • Нові можливості використання магазину додатків.
  • Поява "Центру повідомлень".
  • Оновлений календар, годинник, індикатор батареї (для ноутбуків).
  • Сучасні вікна з новою анімацією.
  • Оновлені інтерфейси привітання та блокування.

На цьому закінчується огляд операційних систем "Віндовс". Можливо, вже найближчим часом список доповниться новою версією.

Рік за роком відбувається еволюція структури та можливостей операційних систем. Останнім часом до складу нових операційних систем і нових версій операційних систем, що вже існують, увійшли деякі структурні елементи, які внесли великі зміни до природи цих систем. Сучасні операційні системи відповідають вимогам апаратного та програмного забезпечення, що постійно розвивається. Вони здатні керувати роботою багатопроцесорних систем, що працюють швидше звичайних машин, високошвидкісних мережевих пристроїв і різноманітних пристроїв, кількість яких постійно збільшується. З додатків, які вплинули пристрій операційних систем, слід зазначити мультимедійні програми, засоби доступу до Internet, і навіть модель клієнт/сервер.

Неухильне зростання вимог до операційним системам призводить не лише до поліпшення їхньої архітектури, а й до виникнення нових способів їхньої організації. В експериментальних та комерційних операційних системах були випробувані найрізноманітніші підходи та структурні елементи, більшість з яких можна об'єднати у такі категорії.

  • - Архітектура мікроядра.
  • - Багатопоточність.
  • - Симетрична багатопроцесорність.
  • - розподілені операційні системи.
  • - Об'єктно-орієнтований дизайн.

Відмінною особливістю більшості операційних систем на сьогоднішній день є велике монолітне ядро. Ядро операційної системи забезпечує більшість її можливостей, включаючи планування, роботу з файловою системою, мережеві функції, драйвери різних пристроїв, управління пам'яттю і багато інших. Зазвичай монолітне ядро ​​реалізується як єдиний процес, всі елементи якого використовують один і той же адресний простір. В архітектурі мікроядра ядру відводиться лише кілька найважливіших функцій, до яких входять робота з адресними просторами, забезпечення взаємодії між процесами (interprocesscommunication - IPC) і основне планування. Роботу інших сервісів операційної системи забезпечують процеси, які іноді називають серверами. Ці процеси запускаються в режимі користувача і мікроядро працює з ними так само, як і з іншими додатками.

Такий підхід дозволяє розділити завдання розробки операційної системи на розробку ядра та розробку сервера. Сервери можна настроїти для конкретних програм або середовища.

Виділення у структурі системи мікроядра спрощує реалізацію системи, забезпечує її гнучкість, а також добре вписується у розподілене середовище.

Багатопотоковість (multithreading) - це технологія, при якій процес, що виконує додаток, поділяється на кілька потоків, що одночасно виконуються. Нижче наведено основні відмінності між потоком та процесом.

Потік:Диспетчеризована одиниця роботи, що включає контекст процесора (куди входить вміст програмного лічильника та покажчика вершини стека), а також свою власну область стека (для організації виклику підпрограм та зберігання локальних даних). Команди потоку виконуються послідовно; потік може бути перерваний при перемиканні процесора на обробку іншого потоку.

Процес:Набір з одного або декількох потоків, а також пов'язаних з цими потоками системних ресурсів (таких як область пам'яті, в яку входять код і дані, відкриті файли, різні пристрої). Ця концепція дуже близька концепції програми, що виконується. Розбиваючи додаток на кілька потоків, програміст отримує всі переваги модульності програми та можливість управління пов'язаними з додатком тимчасовими подіями.

Багатопотоковість виявляється дуже корисною для додатків, що виконують кілька незалежних завдань, які не вимагають послідовного виконання. Як приклад такої програми можна навести сервер бази даних, який одночасно приймає та обробляє декілька запитів клієнтів. Якщо в межах того самого процесу обробляються кілька потоків, то при перемиканні між різними потоками непродуктивний витрата ресурсів процесора менше, ніж при перемиканні між різними процесами. Крім того, потоки корисні при описаному в наступних розділах структуруванні процесів, що є частиною ядра операційної системи.

Донедавна всі персональні комп'ютери, розраховані одного користувача, і робочі станції містили один віртуальний мікропроцесор загального призначення. Внаслідок постійного підвищення вимог до продуктивності та зниження вартості мікропроцесорів виробники перейшли до випуску комп'ютерів з кількома процесорами.

Для підвищення ефективності та надійності використовується технологія симетричної багатопроцесорності (symmetricmultiprocessing - SMP).

Цей термін стосується архітектури апаратного забезпечення комп'ютера, а також способу дій операційної системи, що відповідає цій архітектурній особливості. Симетричну багатопроцесорність можна як автономну комп'ютерну систему з такими характеристиками.

  • - У системі є кілька процесорів.
  • - Ці процесори, з'єднані між собою комунікаційною шиною або якоюсь іншою схемою, спільно використовують одну і ту ж основну пам'ять і ті самі пристрої введення-виводу.
  • - Усі процесори можуть виконувати одні й самі функції (звідси назва симетрична обробка).

Операційна система, що працює в системі із симетричною багатопроцесорністю, розподіляє процеси або потоки між усіма процесорами. У багатопроцесорних систем є кілька потенційних переваг проти однопроцесорними, до яких входять такі.

Продуктивність.Якщо завдання, яке має виконати комп'ютер, можна організувати так, що якісь частини цього завдання виконуватимуться паралельно, це призведе до підвищення продуктивності порівняно з однопроцесорною системою з процесором такого самого типу. Сформульоване вище становище проілюстровано на рис. 2.12. У багатозадачному режимі в той самий момент часу може виконуватися тільки один процес, тоді як інші процеси змушені чекати своєї черги. У багатопроцесорній системі можуть виконуватися одночасно кілька процесів, причому кожен із них працюватиме на окремому процесорі.

Надійність.При симетричній мультипроцесорній обробці відмова одного з процесорів не призведе до зупинки машини, тому що всі процесори можуть виконувати ті самі функції. Після такого збою система продовжить свою роботу, хоча її продуктивність дещо знизиться.

Нарощування.Додаючи до системи додаткові процесори, користувач може підвищити її продуктивність.

Масштабованість.Виробники можуть пропонувати свої продукти в різних, що відрізняються ціною та продуктивністю, конфігураціях, призначених для роботи з різною кількістю процесорів.

Важливо, що перелічені вище переваги є швидше потенційними, ніж гарантованими. Щоб належним чином реалізувати потенціал, укладений у багатопроцесорних обчислювальних системах, операційна система має надавати адекватний набір інструментів та можливостей.

Малюнок 4 Багатозадачність та багатопроцесорність

Часто можна зустріти спільне обговорення багатопоточності та багатопроцесорності, проте ці два поняття є незалежними. Багатопотоковість - корисна концепція для структурування процесів додатків та ядра навіть на машині з одним процесором. З іншого боку, багатопроцесорна система може мати переваги в порівнянні з однопроцесорною, навіть якщо процеси не розділені на кілька потоків, тому що в такій системі можна запустити кілька процесів одночасно. Однак обидві ці можливості добре узгоджуються між собою, а їхнє спільне використання може дати помітний ефект.

Привабливою особливістю багатопроцесорних систем і те, що кілька процесорів прозоро для користувача -- за розподіл потоків між процесорами і за синхронізацію різних процесів відповідає операційна система. У цій книзі розглядаються механізми планування та синхронізації, які використовуються, щоб усі процеси та процесори були видні користувачеві у вигляді єдиної системи. Інше завдання більше високого рівня- Подання у вигляді єдиної системи кластера з декількох окремих комп'ютерів. У цьому випадку ми маємо справу з набором комп'ютерів, кожен з яких має свою власну основну і вторинну пам'ять і свої модулі вводу-виводу. Розподілена операційна система створює видимість єдиного простору основної та вторинної пам'яті, а також єдиної файлової системи. Хоча популярність кластерів неухильно зростає і на ринку з'являється все більше кластерних продуктів, сучасні розподілені операційні системи все ще відстають у розвитку одно- та багатопроцесорних систем. З подібними системами ви познайомитеся у шостій частині книги.

Одним із останніх нововведень у пристрої операційних систем стало використання об'єктно-орієнтованих технологій. Об'єктно-орієнтований дизайн допомагає навести лад у процесі додавання до основного невеликого ядра додаткових модулів. На рівні операційної системи об'єктно-орієнтована структура дозволяє програмістам налаштовувати операційну систему, не порушуючи її цілісність. Крім того, цей підхід полегшує розробку розподілених інструментів та повноцінних розподілених операційних систем.

Windows XP – розрахована на багато користувачів, багатозадачна мережева ОС з графічним інтерфейсом. У ній використано 3 варіанти файлової системи (FAT 16, FAT 32, NTFS)
Основні характеристики: - 32-розрядна архітектура, що витісняє багатозадачність;

Багатопотоковість (дозволяє одночасно виконувати кілька, незв'язаних один з одним, ділянок програми; - можливість підключення нових пристроїв по Plug and Play; - сумісність з ранніми версіями; - Наявність комунікаційних програм; - Можливість використання віртуальної пам'яті.

Витіснюючий багатозадачність - це вид багатозадачності, при якій операційна система може тимчасово перервати поточний процес без будь-якої допомоги з його боку. Завдяки цьому завислі програми зазвичай не завішують операційну систему.

Основне призначення операційних систем – забезпечення взаємодії людини, обладнання та програм. p align="justify"> Від операційних систем не вимагається наявності коштів, призначених для виконання конкретних прикладних завдань, - для цього є прикладне програмне забезпечення. Тим не менш, в операційну систему Windows входить обмежений набір прикладних програм, за допомогою яких можна вирішувати деякі найпростіші повсякденні завдання, поки на комп'ютері не встановлені потужніші програмні засоби. Такі програми, що входять у постачання Windows, називають стандартними прикладними програмами. В силу особливої ​​простоти їх прийнято також розглядати як навчальні. Знання прийомів роботи зі стандартними програмамидозволяє прискорити освоєння спеціалізованих програмних засобів.
Windows ХР - перша операційна система Microsoftз інтерфейсом, що повністю настроюється.
Операційна система Windowsмає цілий арсенал простеньких і не тільки вбудованих програм, якими не гріх скористатися за відсутності більш професійних аналогів, а для користувачів ПК, що початківців, тільки розпочали свій шлях у світі високих комп'ютерних технологій, вони стануть гарною платформою для старту і навчання. За допомогою стандартних программожна малювати, набирати текстові документи, спілкуватися по електронній пошті, дивитися фільми і слухати музику. приклади цього можна сказати: 1) програма Блокнот. Блокнот - це найпростіший текстовий редактор, який можна використовувати як зручний засіб перегляду текстових файлів. 2) Графічний редактор Paint. Графічними називають редактори, призначені для створення та редагування зображень Paint - найпростіший графічний редактор. 3) Текстовий процесор WordPad. Текстові процесори, як і текстові редактори, служать для створення, редагування та перегляду текстових документів. 4) калькулятор
44. Файлова система Windows. Основні об'єкти Windows(Файл, папка, документ, ярлик, додаток).

В ОС Windows програми, папки, документи розглядаються як об'єктиТому користувачу надається можливість так званого об'єктно-орієнтованого підходу.

Усі об'єкти мають певні властивості, і з них можуть проводитися певні операції. Наприклад, документи мають певний обсяг, їх можна копіювати, переміщувати, перейменовувати. Вікна мають розміри, їх можна змінювати. Папки можна відкрити, копіювати, переносити, перейменовувати. Хоча кожен із цих об'єктів має різні властивості, із нею можна проводити різні дії, технологія роботи з об'єктами та інтерфейс універсальні. Це дозволяє користувачеві досягти одноманітності під час роботи з різними об'єктами.

Ознайомитись із властивостями будь-якого об'єкта, а також виконати над ним дозволені для нього операції можна, викликавши контекстне меню.

Базові поняттяОС Windows:

1.Документ- будь-який файл, створений користувачем. 2. Інструмент– програма, за допомогою якої створюються та редагуються документи користувача. 3. Папка– служить для упорядкування зберігання документів (аналог каталогу MS DOS). Папка, як і каталог, може містити вкладені папки. 4. Кошик- Технологія, що дозволяє викидати непотрібні документи. 5. Піктограмаабо значок – умовний графічний символ, з написом та однозначно пов'язанийіз відповідним об'єктом. 6. Ярлик- Умовний графічний символ, за допомогою якого організується посилання на об'єкт. Це шлях до об'єкта, який зберігається в іншому місці або особливий файл зв'язку. Для того самого об'єкта можна організувати безліч ярликів, видалення ярлика не веде до видалення самого об'єкта. 7. Робочий стіл – прихована папка\Windows\Робочий стіл - абсолютно чистим бути не може. На робочому столі доцільно створювати ярлики для швидкого доступу до дисків, папок і документів, що найчастіше використовуються. Командний центр. У Windows їх кілька. Це спеціальні прикладні та керуючі програми.

Панель завдань (кнопка «Пуск»-програми, документи, налаштування, довідка, виконати, зупинка та завершення роботи; кнопки всіх відкритих папок та програм); - мій комп'ютер (засіб, що дозволяє отримати відомості про склад комп'ютера, диски, папки); - Принтери; - панель управління; - мережеве оточення (засіб, що забезпечує швидкий доступдо мережевих ресурсів – дисків, принтерів, загальним всім комп'ютерів мережі). Меню. Це набір різних команд, з яких треба вибрати одну. Приклад – головне меню Windows, яке з'являється після натискання кнопки ПУСК. Меню є переліком команд, з яких необхідно зробити вибір. Вибір команди здійснюється кнопкою миші та клацанням.


45. Графічний інтерфейс Windows, його елементи.

В даний час всі операційні системи для персональних комп'ютерів забезпечують взаємодію користувача з допомогою графічного інтерфейсу. Це дозволяє навіть початківцю комп'ютера впевнено працювати в середовищі операційної системи (проводити операції з файлами, запускати програми і так далі). Графічний інтерфейс дозволяє здійснювати взаємодію людини з комп'ютером у формі діалогу з використанням вікон, меню та елементів керування.

Операції графічного інтерфейсу: 1. Робота з мишею. Для роботи з графічним інтерфейсом використовується миша або інший координатний пристрій введення, при цьому користувач повинен вміти робити: - ліве клацання - одноразове натискання та відпускання основної (зазвичай лівої) кнопки миші; - праве клацання - одноразове натискання та відпускання додаткової (зазвичай правої) кнопки миші; - подвійне клацання - два натискання основної кнопки миші з мінімальним інтервалом часу між ними; - перетягування - натискання лівої або правою кнопкоюмиші та переміщення об'єкта з натиснутою кнопкою. 2. Робочий стіл.Основну частину екрану займає Робочий стіл, на якому розташовуються значки та ярлики (значки з маленькими стрілочками у нижньому лівому кутку). Значки та ярлики забезпечують швидкий доступ до дисків, папок, документів, програм та пристроїв (за допомогою подвійного клацання). 3. Панель завдань. У нижній частині екрана знаходиться Панель завдань, на якій знаходяться кнопка Пуск, кнопки завдань і відкритих папок, індикатори та годинник.

4. Вікна. Найважливішим елементом графічного інтерфейсу Windowsє вікна, адже «windows» у перекладі означає «вікна». Існують два основних типи вікон - вікна додатків та вікна документів.

5. Меню.Меню є одним з основних елементів графічного інтерфейсу і являє собою перелік команд (як правило, тематично згрупованих), з яких необхідно зробити вибір (помістивши на пункт меню покажчик миші та натиснувши клацання). Вибір пункту меню призводить до виконання певної команди.

6. Діалогові панелі.Діалогові панелі можуть включати різноманітні елементи.

7. Вкладки.Діалогові панелі можуть включати кілька «сторінок», які називаються вкладками.

8. Командні кнопки. Натискання на кнопку (клацання) забезпечує виконання тієї чи іншої дії, а напис на кнопці пояснює її призначення. Так, клацання по кнопці з написом Знайти дозволяє розпочати процес пошуку.

9. Текстові поля.Текстове поле називається іноді полем редагування і дозволяє вести будь-яку сторінку та д.р.

Для визначення операційних характеристикнасамперед складають матрицю рішень, яка ґрунтується на дослідженні когорти пацієнтів, що складається з двох груп - здорових та хворих з точно вивіреним (референтним) діагнозом захворювання (табл.

Таблиця 9.1.

Матриця рішень для обчислень операційних характеристик методів діагностики

До операційних характеристик методу діагностики відносяться:

1. чутливість (Se, sensitivity),

2. специфічність (Sp, specificity),

3. точність (Ac, accuracy), чи ефективність діагностики

4. прогностичність позитивного результату (+VP, positive predictive value),

5. прогностичність негативного результату (-VP, negative predictive value).

Деякі з перерахованих вище критеріїв інформативності променевої діагностики непостійні. Вони залежить від поширеності захворювання, чи преваленсу.

Преваленс (Ps) - це ймовірність певного захворювання, чи простіше, його частота народження серед групи людей (когорти) або популяції в цілому. Від преваленсу слід відрізняти інцидент (In) - ймовірність нового захворювання в групі людей за певний проміжок часу, частіше за один рік.

Чутливість (Se) – це пропорція правильних позитивних результатів тесту серед усіх хворих. Визначається за такою формулою:

де Se - чутливість, TP - вірно позитивні випадки, D+ - кількість пацієнтів із наявністю захворювання.

Чутливість апріорі показує, якою буде частка хворих, у яких це дослідженнядасть позитивний результат. Чим вище чутливість тесту, тим частіше з його допомогою виявлятиметься захворювання, тим, отже, він ефективніший. У той же час, якщо такий високочутливий тест виявляється негативним, наявність захворювання малоймовірна. Тому їх слід застосовувати для унеможливлення захворювань. Через це високочутливі випробування часто називають ідентифікаторами.

ся звузити коло передбачуваних захворювань. Необхідно також зазначити, що високочутливий тест дає багато «хибних тривог», що потребує додаткових фінансових витрат на подальше обстеження.

Специфіка (Sp) – це пропорція правильних негативних результатів тесту серед здорових пацієнтів. Цей показник визначається за формулою

де Sp – специфічність, TN – істинно негативні випадки, D – здорові пацієнти.

Визначивши специфічність, можна апріорі припускати, якою є частка здорових осіб, у яких це дослідження дасть негативний результат. Чим вище специфічність методу, тим надійніше за його допомогою підтверджується захворювання, тим отже він ефективніший. Високоспецифічні випробування називаються в діагностиці дискримінаторами. Високоспецифічні методи ефективні на другому етапі діагностики, коли коло передбачуваних захворювань звужене і необхідно з великою впевненістю довести наявність хвороби. Негативним фактором високоспецифічного тесту є той факт, що його використання супроводжується значним числом перепусток захворювання.

Зі сказаного слід дуже важливий практичний висновок, який полягає в тому, що в медичній діагностиці бажаний тест, який був би апріорі як високоспецифічний, так і високочутливий. Однак насправді цього досягти не можна, оскільки підвищення чутливості тесту неминуче супроводжуватиметься втратою його специфічності і, навпаки, підвищення специфічності тесту пов'язане зі зниженням його чутливості. Звідси випливає: щоб створити оптимальну діагностичну систему, потрібно знайти компроміс між показниками чутливості та специфічності, за яких фінансові витрати на обстеження оптимально відображатимуть баланс між ризиками «хибних тривог» та пропуску захворювань.

Точність (Ac) або інформативність діагностичного тесту. – це пропорція правильних результатів тесту серед усіх обстежених пацієнтів. Вона визначається за такою формулою:

де Ac - точність, TP - позитивні рішення, TN - істинно негативні рішення, D + - всі здорові пацієнти, D - всі хворі пацієнти.

Точність, таким чином, відображає, скільки правильних відповідей отримано в результаті випробувань даного тесту.

Для правильного розуміння діагностичної ефективності методів важливу роль відіграють критерії апостеріорної ймовірності – прогностичність позитивного та негативного результатів. Саме ці критерії показують, якою є ймовірність захворювання (або його відсутності) при відомому результаті дослідження. Неважко бачити, що апостеріорні показники мають більше значення, ніж апріорні.

Прогностичность позитивного результату (+VP) - це пропорція правильно позитивних випадків серед усіх позитивних значень тесту. Цей показник визначається за формулою

де +PV - прогностичність позитивного результату, TP - істинно позитивні випадки, FN - помилково-негативні випадки.

Прогностичность позитивного результату, в такий спосіб, безпосередньо показує, наскільки велика можливість хвороби при позитивних результатах діагностичного дослідження.

Прогностичность негативного результату (-VP) - це пропорція чітко негативних випадків серед усіх негативних рішень. Критерій визначається за формулою

де -PV - прогностичність негативного результату, TN - істинно негативні випадки, FP - помилково позитивні випадки.

Цей показник, таким чином, показує, наскільки велика ймовірність, що пацієнт здоровий, якщо результати променевого дослідження негативні.

Пояснимо методику розрахунку операційних характеристик діагностичного тесту на прикладі.

Припустимо, розробляється новий метод цифрової флюорографії. Слід оцінити його інформативності в діагностиці захворювань легень. Для цієї мети підбираються хворі з бездоганно та точно встановленим діагнозом цього захворювання. Допустимо, всього підібрано по 100 пацієнтів кожної групи, тобто. складено дві когорти спостережень. У першій групі хворих на туберкульоз флюорографічний тест виявився позитивним у 88 пацієнтів, а у 12 осіб він був негативний. З другої групи пацієнтів здоровими визнано 94 особи, у 6 пацієнтів виникла підозра на туберкульоз, і вони відправлені на подальше обстеження. З отриманих даних складається матриця рішень (табл.9.2).

Таблиця 9.2

Розподіл пацієнтів за наявністю у них захворювання та результатами тесту

Результати обчислень за даними, викладеними в таблиці, дозволяє визначити діагностичну інформативність, тобто визначити чутливість (Se), специфічність (Sp), точність (Ac), ймовірність позитивної (+VP) та негативної відповіді (-VP):

Таким чином, операційні характеристики цього методу будуть виглядати наступним чином: чутливість – 88%, специфічність – 96%, точність – 92%, прогностичність позитивного результату – 96%, прогностичність негативного результату – 89%.

Якщо такі операційні характеристики тестів, як чутливість, специфічність і точність суттєво не залежать від частоти захворювання, то прогностичність результатів як позитивного, так і негативного безпосередньо пов'язана з преваленсом. Чим вище преваленс захворювання, тим вище прогностичність позитивного результату і нижче прогностичність негативного тесту. І справді, добре відомий той факт, що гіпердіагностика у лікаря, який працює в спеціалізованому стаціонарі, завжди вищий, ніж у того ж лікаря, який працює в поліклініці загального профілю. Звичайно, мається на увазі, що кваліфікація обох фахівців рівнозначна.

Існує взаємний вплив показників променевих тестів. Так, що вище чутливість променевого методу, то вище прогностична цінність його негативного результату. Прогностичність позитивного результату променевого дослідження переважно залежить від його специфічності. Низькоспецифічні методи супроводжуються виникненням великої кількостіхибнопозитивних рішень. Це призводить до зниження прогностичності позитивних результатів променевого дослідження.

Наведені вище критерії інформативності діагностики базуються на принципах дихотомічних рішень: «так» – «ні», «норма» – «патологія». Однак добре відомо, що в практичної роботилікаря не завжди вдається класифікувати отримані дані за подібною схемою. У ряді випадків у фахівця можливі й інші висновки, такі як, наприклад, «найімовірніше, захворювання є» або «найімовірніше, захворювання відсутнє». Подібні нюанси у прийнятті лікарських висновків відображають інші характеристики інформативності – відносини правдоподібності (likelihood ratio).

Ставлення правдоподібності позитивного результату (+Lr) показує, у скільки разів ймовірність отримання позитивного результату вища у хворих, ніж у здорових. Відповідним

Таким чином, ставлення правдоподібності негативного результату (-Lr) показує, у скільки разів ймовірність отримання негативного результату у здорових пацієнтів вища порівняно з хворими. Ці критерії інформативності діагностики визначаються, виходячи з наведеної вище таблиці, за такими формулами:

У лікарській практиці часто доводиться застосовувати кілька діагностичних методів. Використання кількох променевих досліджень може виконуватися двома варіантами: паралельно та послідовно.

Паралельне використання тестів найчастіше застосовується у діагностиці невідкладних станів хворого, тобто. у тих випадках, коли в короткий строкнеобхідно провести максимально охоплюючий обсяг діагностичних процедур. Паралельне застосування тестів забезпечує їхню велику чутливість, отже, і вищу прогностичну цінність негативного результату. Разом з тим, знижується специфічність та прогностична цінність позитивного результату.

Послідовне застосування тестів виконують при уточненні діагнозу, для деталізації стану хворого та характеру патологічного процесу. При послідовному застосуванні діагностичних тестів знижуються чутливість та прогностична цінність негативних результатів дослідження, але водночас підвищуються специфічність та прогностична цінність позитивного результату.

Таким чином, комбінація різних методик дослідження, зміна порядку їх виконання змінюють сукупність операційних характеристик кожного тесту окремо та загальну прогностичність їх результатів. Зі сказаного випливає важливий висновок доказової медицини: прогностичні характеристики будь-якого тесту не можна автоматично, без урахування преваленсу та інших обставин, переносити на всі лікувальні заклади.

Даючи оцінку діагностичної ефективності методу дослідження, зазвичай вказують на загальну кількість помилкових висновків: чим менше, тим менше ефективніший метод. Однак, як уже зазначалося, одночасно зменшити кількість помилково позитивних і помилково негативних помилок нереально, оскільки вони пов'язані між собою. Крім того, прийнято вважати, що помилки першого типу - помилково позитивні - не такі небезпечні, як помилки другого типу - помилково негативні. Це особливо відноситься до виявлення інфекційних та онкологічних захворювань: пропустити хворобу набагато небезпечніше, ніж діагностувати її у здорової людини.

У тих випадках, коли результати діагностичного дослідження виражають кількісно, ​​їх класифікують на норму та патологію умовно. Частина значень тесту, що приймаються за норму, спостерігатиметься у хворих, і, навпаки, у зоні патології виявляться деякі зміни у здорових. Це і зрозуміло: межа між здоров'ям і початковою стадією хвороби завжди умовна. І все-таки у практичній роботі, аналізуючи цифрові показники діагностичного дослідження, лікар змушений приймати альтернативні рішення: віднести даного пацієнта до групи здорових чи хворих. При цьому він користується розділовим значенням тесту, що застосовується.

Зміна кордону між нормою та патологією завжди супроводжується зміною операційних характеристик методу. Якщо методу пред'являються більш жорсткі вимоги, тобто. межа між нормою і патологією встановлюється на високих значеннях тесту, збільшується кількість хибнонегативних висновків (перепусток захворювань), що призводить до підвищення специфічності тесту, але одночасно до зниження його чутливості. Якщо доцільно пом'якшити вимоги до тесту, межу між нормою та патологією зрушують убік. нормальних значень, що супроводжується збільшенням числа хибнопозитивних висновків (хибних тривог) та одночасно зменшенням числа хибнонегативних (перепусток захворювань). У цьому підвищується чутливість методу, але знижується його специфічність.

Таким чином, проводячи діагностичні дослідженнята оцінюючи їх результати кількісно, ​​лікар завжди перебуває в умовах вибору: то жертвує чутливістю, щоб підвищити специфічність, то, навпаки, віддає перевагу специфічності за рахунок зниження чутливості. Як правильно чинити в кожному конкретному випадку залежить від багатьох факторів: соціальної значущості захворювання, його характеру, стану хворого і, що не менш важливо - від психологічних особливостей особистості лікаря.

З викладеного випливає найважливіший для сучасної медичної діагностики висновок. Кількісний математичний метод, хоч би якою досконалістю відрізнялися математичний апарат або технічні засоби, його результати завжди має обмежене, прикладне значення, підкоряючись логічному мисленню лікаря та співвідносно з конкретною клінічною та соціальною ситуацією.

Теорія доказової медицини показала, що розмежування груп пацієнтів за станом здоров'я на норму та патологію умовно і залежить від точки поділу цих станів залежно від суб'єктивних якостей дослідника – його рішучості чи обережності, а також від інших передумов – зовнішніх та внутрішніх. На рис. 9.2 представлена ​​система координат, що відображають прийняття рішень у медицині. Вісь ординат є показником захворюваності, а вісь абсцис - прийняття діагностичних рішень, тобто. . Привертає увагу, що криві Пуассонівського розподілу, що відбиває сукупність норми і патології, взаємно нашаровуються друг на друга. Це формує графічний розподіл правильних і помилкових рішень у діагностиці - як позитивних, і негативних: точні влучення, пропуски, помилкові тривоги.

9.2. Зв'язок між результатами тесту та критеріями прийняття рішень. ІП - істинно позитивні результати,

ІО - істинно негативні, ЛП - хибно позитивні, ЛО - хибно негативні

Точка X на осі прийняття рішень є точкою поділу результатів на позитивні та негативні. Зліва від цієї осі знаходяться правильно негативні рішення та пропуски захворювання, праворуч від осі - правильно позитивні рішення та помилкові тривоги. Взаємини цих показників формує графічне уявлення про операційні характеристики методу дослідження. На цю картину накладаються характерологічні особливості особистості лікаря. Якщо лікар обережний, вісь прийняття рішень зміщується вліво, якщо рішучий – праворуч. Відповідним чином змінюється взаємовідносини операційних характеристик діагностичного тесту, що застосовується. Інтервал d означає величину критерію розпізнавання захворювання.