برنامه های سرویس دهنده

1- نرم افزارهای کاربردی

نرم افزار در معنای عام به تمامی روش ها و داده ها و هر آنچه که منجر به ایجاد آگاهی شده اطلاق می شود. این تعریف کلی است و شامل نرم افزار رایانه ای نیز است. طبق تعریف انجمن مهندسان برق و الکترونیک نرم افزار رایانه ای عبارت است از:

«برنامه های رایانه ای، رویه ها، دستورالعمل ها و مستندهای اجتماعی در رابطه با آنها و همچنین اطلاعات مربوط به عملیات یک سیستم رایانه ای هستند. »

نرم افزارهای رایانه ای به دو دسته ی نرم افزارهای سیستمی و نرم افزارهای کاربردی تقسیم می شوند. البته نرم افزارها را در منابع مختلف براساس معیارهای مختلف اعم از لایه ها یا پیچیدگی ها و یا غیره طبقه بندی می کنند اما مواردی که در این کتاب بایستی به آن پرداخت، طبقه بندی نرم افزارها براساس نوع عملکرد است. با مفاهیم نرم افزارهای سیستمی در فصل دوم بطور کلی آشنا شدیم اکنون در این فصل به مفاهیم نرم افزارهای کاربردی که شامل نرم افزارهای علمی و تخصصی، گرافیکی، مدیریت پروژه،  صفحه گسترده، پیام نگار، پیام رسان، واژه پرداز، پرده نگار، توسعه ی وب و غیره می شود، خواهیم پرداخت.

الف( نرم افزارهای گرافیکی: برای تولید جلوه های گرافیکی، ایجاد تصاویر و ایجاد تغییرات در آنها، رنگ آمیزی تصاویر و موارد بسیارِ دیگری که مرتبط با تصاویر هستند، فتوشاپ از معروف ترین برنامه های گرافیکی هستند. فلش1 ، کورل 3 نرم افزارهای گرافیکی استفاده می شود.

ب( نرم افزارهای تولید صفحات وب: گسترش روزافزون اینترنت و تمایل سازمان ها، مؤسسه ها و اشخاص به ایجاد صفحات وب، موجب شده است که نرم افزارهای بسیاری برایاین منظور تولید شوند.

برخی از صفحات تولید شده با این نرم افزارها ایستا هستند و فقط اطلاع رسانی را انجام میدهند در حالی که صفحات وب پیشرفته، پویا هستند و امکان تبادل اطالعات بین کاربر و  سیستم را فراهم می کنند. امروزه صفحات وب با نرم افزارهایی مانند فرونت پیج، دریم ویورو غیره تولید می شوند.

پ( نرم افزارهای مدیریت پروژه: مدیران مؤسسه ها و سرپرستان پروژه ها با استفاده از نرم افزارهای مدیریت پروژه می توانند کلّیه ی امور مربوط به زمانبندی و مدیریت آنها را انجام دهند و براساس آن، شاخص های مهمی مانند زمان شروع، منابع انسانی، هزینه ها، طول زمان و زمان پایان پروژه را بررسی کنند.

ت( نرم افزار های واژه پرداز: به کمک نرم افزار های واژه پرداز می توان نامه ها و گزارش های متنوعی تولید کرد. ویرایش متن، صفحه آرایی، سطر بندی، پاراگراف بندی، استفاده از قلم های متنوع، رنگ آمیزی نوشته ها و شکل ها، کنترل صحت امالیی، درج تصاویر و قابلیتهای دیگری در این نرم افزارها وجود دارند که با استفاده از آنها براحتی می توان عملیات مقدماتی مربوط به نشر را انجام داد. مایکروسافت ورد یکی از واژه پردازهایی است که اکثر کاربران سیستم عامل ویندوز از آن استفاده می کنند.

ث( نرم افزارهای صفحه گسترده: در محیط نرم افزارهای صفحه گسترده می توان انواع عملیات را روی داده ها انجام داد. در این محیط ها داده ها را می توان ابتدا در یک جدول درج کرد و سپس انواع عمل های مختلف از جمله اعمال ریاضی و آماری را روی سطرها، ستون ها یا بخشی از جدول داده ها انجام داد. یکی از نرم افزارهای صفحه گسترده پرکاربرد،

2 مایکروسافت اکسل است.

ج( نرم افزارهای مدیریت بانک اطلاعاتی: در بانک های اطلاعاتی، اطلاعات معمولا در قالب جدول هایی نگهداری می شوند که با یکدیگر ارتباط دارند. نرم افزارهای مدیریت بانک اطلاعاتی، از طریق ارتباطی که بین این جدول ها بوجود می آورند، می توانند گزارش هایمتنوعی را برای کاربران تولید کنند. این نرم افزارها دارای یک محیط برنامه نویسی هستند که در آن دریافت اطلاعات و تولید گزارش ها براساس برنامه های نوشته شده بوسیله ی برنامه نویسان انجام می شود. از نرم افزارهای بانک اطلاعاتی که کاربرد بیشتری دارند، می توان و سرور اِس کیو اِل 1 مایکروسافت اَکسس را نام برد

چ( نرم افزارهای ارائه ی گرافیکی: با استفاده از نرم افزارهای ارائه ی گرافیکی می توان برای سخنرانی ها و همایش ها اسالید تهیه نمود. سخنران با استفاده از ابزارهای بسیار متنوعی که این نرم افزارها در اختیار می گذارند می تواند صفحات ارائه خود را تهیه کرده و سپس درمکان همایش و کنفرانس نمایش دهد و یا مدیر یک شرکت می تواند صفحه های تبلیغاتی مربوط به شرکت خود را در این قالب تولید کرده و در مواقع الزم آن را به دیگران ارائه دهد.امروزه اساتید مطالب درسی را به این شکل ایجادکرده و از طریق اتصال رایانه به ویدیوپروژکتور آن را در کالس درس روی پرده نشان می دهند از این رو به این نوع نرم افزارها،  نرم افزارهای پرده نگار می گویند. مایکروسافت پاورپوینت یکی از نرم افزارهای متداول در این زمینه است.

پس از آشنایی کلی با گونه های مختلف از نرم افزارهای کاربردی رایانه ای، اکنون به معرفی محیط های کاری و نحوه ی کارکرد پرکاربردترین نوع آنها می پردازیم.

1-1- نرم افزار پیام نگار یا رایانامه

پست الکترونیکی یا رایانامه یاپیام نگار یا ایمیل، به پیامی دیجیتالی گفته می شود که در شبکهای رایانه ای از یک فرستنده به یک یا چند گیرنده فرستاده می شود. این کار توسط  رایاپیک صورت می گیرد. همانطور که در فصل سوم به آن اشاره شد یکی از کاربردهای اینترنت فرستادن و دریافت نامه های الکترونیکی است. نامه ی الکترونیکی پروندهای است که  از طریق شبکه ی اینترنت برای کاربرانی که دارای رایانشانی هستند، فرستاده می شود. نشانی پست الکترونیکی یا رایانشانی، نشانی است که برای رایانامه مشخص شده است.

برای ارسال رایانامه ها از پروتکل قرارداد ساده ی نامه رسانی استفاده می شود. این پروتکل مشخص می کند که چگونه یک مامور ارسال نامه باید یک نامه را از کاربر ارسال کننده دریافت کرده و آن را به صندوق پستی کاربر گیرنده تحویل دهد. رایج ترین پیاده سازی های این پروتکل، برنامه های ارسال نامه است و پست فیکس . همچنین دو پروتکل رایج دیگر به  و قرارداد پیام گزینی 1 نام های قرارداد پاپ وجود دارند که کاربر گیرنده با استفاده از این پروتکلها میتواند به صندوق پستی خود متصل شده و نامه های خود را بخواند. سرویس دهندگان رایانامه یا پست الکترونیکی به گروه های متعددی تقسیم می شوند که مهم  ترین آنها عبارت هستند از:

Gmail

جی میلی یکی از سرویس های رایگان است که به کاربران، فضای رایگان جهت رایانامه ارائه می دهد. نسخه ی آزمایشی این سرویس توسط شرکت گوگل در سال 2004 میلادی ارائه شد. به این صورت که هر کاربر می توانست با دریافت دعوت نامه از کاربری دیگر که دارای حساب جی میل بود، از حساب رایانامه ای برخوردار شود و از خدمات آن استفاده کند.

این سرویس در سال 2007 میلادی برای عموم آزاد گردید و در سال 2009 میلادی از حالت آزمایشی بیرون آمد که در آن زمان تقریبا دارای 146 میلیون کاربر در هر ماه بود.

Yahoo mail

یاهو میل سرویسی رایگان برای پست الکترونیکی یا رایانامه است که توسط شرکت یاهو طراحی و عرضه شده است. این سرویس در سال 1997 میلادی افتتاح گردید و تا سال 2009 میلادی به بیش از 280 میلیون کاربر خدمات رسانی می کند. در حال حاضر یاهو میل با  اختلاف اندکی نسبت به سرویس رقیب خود، هاتمیل، گسترده ترین سرویس ارائه دهنده یخدمات پست الکترونیکی مبتنی بر وب می باشد. در حال حاضر، یاهو دو نسخه ی متفاوت از یاهو میل را ارائه می کند. نوعی مشابه آوت لوک مبتنی بر آژاکس که توسط گروه زیمبرا وابسته به یاهو، در سال 2007 میلادی معرفی شد و نوعی دیگر که همان شکل کالسیک و سنّتی یاهو میل است، از سال 1997 تا 2007 میلادی به عنوان نوع اصلی مطرح بود. در اوایل سال 2008 میلادی، یاهو شروع به در اختیار قرار دادن سرویس صندوق پستی با ظرفیت نامحدود کرد، سرویس جدیدی که حتی برای کاربرانی که بدون پرداخت هزینه از یاهو میلاستفاده می کردند فراهم بود و تلاشی برای حفظ بازار تبلیغاتی در میان سرویس های ارائه دهنده ی رایگان پست الکترونیکی محسوب می شد.

هات میل یا اِم اِس اِن هات میل

سرویس رایگان پست الکترونیک تحت وب از شرکت مایکروسافت و بخشی از گروه ویندوز الیو است. ویندوز الیو هاتمیل در حال حاضر دومین سرویس پست الکترونیکی رایگان تحت وب بعد از یاهو میل است. هات میل در سال 1996 میلادی توسط شرکت اِسمیت و بهاتیا به عنوان یکی از نخستین سرویسدهندگان رایگان پست الکترونیکی تحت وب بنیان گذاره شد. ابتدا نماد انحصاری هات میل به صورت »HoTMaiL« بود تا شبیه »HTML« باشد. شرکت مایکروسافت در سال 1997 میلادی سرویس هات میل را به مبلغی در حدود 400 میلیون دلار خریداری کرد. بعد از مدّت کمی به «MSN Hotmail» تغییر نام پیدا کرد و پس از آن با نام «Windows Live Hotmail »معرفی شد. ویندوز الیو هات میل به صورت رسمی در سال 2005 میلادی معرفی و در سال 2007 میلادی در اختیار عموم قرار گرفت.

از امکانات ویندوز الیو هات میل می توان به فضای 5 گیگابایتی آن برای ذخیره ی رایانامه ها، اقدامات امنیتی، فنّاوری آیجکس و یکپارچگی با سرویس های پیام رسان ویندوز الیو، تقویم و تماس ها اشاره کرد. این سرویس در 11 زبان در دسترس است و تا پایان سال 2008 میلادی 280 میلیون مشترک داشته است.

نرم افزار پیام رسان

پیام رسانی فوری که به شکل کوتاه »IM« خوانده می شود )IM مخفف Instant Messaging است(، گونهای از ارتباط مستقیم متنی بلادرنگ بین دو یا چند فرد با استفاده از رایانه شخصی با دستگاه های دیگر و از طریق یک کالینت نرم افزاری مشترک است. متن کاربر بر روی یک شبکه مانند اینترنت منتقل می شود. سرورهای نرم افزاری پیشرفته تر پیام رسانی فوری، رده های بالاتری از ارتباط مانند تماس تصویری یا صوتی را عرضه می کنند.

1-1-1- پیام رسان یاهو

پیام رسان یاهو نرم افزاری است که با آن کاربری با کاربری دیگر می تواند در هر گوشهای از دنیا به صورت برخط یا آنالین گفتگو کند. برخالف رایانامه ها،گفتگوها در این نرم افزارها  بلافاصله پس از ارسال نمایش داده می شوند. یکی از پرکاربردترین استفاده های پیام رسان یاهو، اتاق های گفتگوی آن است که شرکت یاهو در تاریخ 14 دسامبر 2012 میلادی بطور  رسمی خبر بسته شدن آن را اعلام کرد.از جمله امکانات پیام رسان یاهو می توان به گفتگو میان کاربران، مشاهده ی یکدیگر با وب بین، گفتگو با دوستان، افزونه ها، اشتراک گذاری پرونده ها تا 3 گیگابایت، پخش برنامه های رادیویی، پنهان سازی، ایجاد ظاهر دلخواه، بازی، خدمات پیام کوتاه و پیام آفلاین اشاره کرد.

پیام رسان آی سی کیو

آی سی کیو یک برنامه ی پیام رسان فوری است که نخستین بار توسط شرکت میرابیلیس توسعه و گسترش یافت. امتیاز این شرکت در سال 1998 میلادی توسط آمریکا خریداری و در  سال 2010 میلادی به مالکیت گروه میل آر یودرآمد. نختسین نسخه ی برنامه در سال 1996 میلادی منتشر و تبدیل به نخستین خدمات پیام رسان فوری در سطح اینترنت شد. از ویژگی های نرم افزار پیام رسان فوری آی سی کیو می توان به موارد زیراشاره کرد:

 پیام رسانی برون خط

 گفتگوی چندکاربره

 خدمات پیام کوتاه

 انتقال پرونده ی قابل ادامه

 بازی های چندنفره

 فهرست جستجوپذیراز کاربران

 امکان استفاده از شکلک ها هنگام گفتگو با کاربران دیگر

پیام رسان گوگل تاک

 گوگل تاک یا به صورت اختصاری جی تاک نام یک نرم افزار پیام رسان فوری و صدا روی پروتکل اینترنت رایگان تحت ویندوز و وب است. این نرم افزار توسط شرکت گوگل در  تاریخ 24 آگوست سال 2005 میلادی عرضه شد.

شکل 5-1: نماد انحصاری پیام رسان جی تاک

این نرم افزار برای تبادل پیام و فایل بین کاربران بکار می رود. کاربرانی که دارای حساب گوگل هستند می توانند از آن استفاده کنند. جی تاک برای ارتباط بین سرویسدهنده ها و سرویس گیرنده های خود از پروتکل «XMPP» استفاده می کند که به کاربران سایر سرویس گیرنده های «XMPP»امکان ارتباط با کاربران جی تاک را می دهد. کلاینت نرم افزار جی تاک فقط برای رایانه های دارای سیستم عامل ویندوز ارائه شده است. همچنین می  توان از طریق تلفن های همراه و دستگاه های مبتنی بر سیستم عامل اَندروید از آن استفاده کرد.

برخی از خصوصیات مهم جی تاک عبارتند از:

 قابلیت تبادل و استفاده از اطالعات

 دریافت و ارسال پیام های فوری

 یکپارچگی با سایر سرویس های گوگل

 مکالمه صوتی با کیفیت بالا

 رمزنگاری اطلاعات تبادلی

 امکان ارسال پست صوتی

 قابلیت ارسال و دریافت فایل

 امکان پیغام گذاری افلاین

 آگاهی از آخرین رایانامه های دریافت شده

پیام رسان اِسکایپ

پیام رسان اسکایپ، نرم افزار کاربردی است که به کاربر اجازه می دهد بوسیله ی صدا روی پروتکل اینترنت، تماس تلفنی برقرار کنند. تماس تلفنی و ویدیویی بین کاربران اسکایپ کاملا رایگان است و برای تماس با تلفن ثابت و تلفن همراه نیاز به خرید اعتبار می باشد. همچنین این برنامه امکانات مختلف دیگری مانند پیام رسان فوری، انتقال فایل، ویدیوکنفرانس و پست صوتی در اختیار کاربران قرار می دهد. اسکایپ یک شبکه ی ارتباطات تلفنی نظیر به نظیر است که توسط زنشتروم سوئدی و فریس دانمارکی ایجادگردیده و تا انتهای سال 2009 میلادی بیش از 500 میلیون کاربر داشته است. شرکت پشتیبانی کننده ی این شبکه بنام »SG« در سال 2005 میلادی توسط شرکت ای بی خریداری شد و در سال 2011 میلادی  مایکروسافت اسکایپ را به قیمت 8.5 میلیارد دلار خرید.

– پیام رسان میراندا

پیام رسان میراندا یک برنامه ی متن باز چند پروتکلی پیام رسان فوری است که برای سیستم عامل ویندوز طراحی شده است. میراندا یک نرم افزار آزاد است و تحت اجازه نامه عمومی همگانی گنو منتشر می شود.

ویژگی های این نرم افزار پیام رسان عبارت هستند از:

 رابط گرافیکی کاربر قابل سفارشی سازی بر طبق نیازهای کاربر

 سازماندهی و مدیریت لیست دوستان و پیام های فوری

 پایگاه داده آرشیو بندی شده پیام ها

 نمایش مشخصات دوستان هنگام نگه داشتن موشواره

 قابل حمل بودن

 استفاده بسیار کمتر از حافظه

1-1-1- پیام رسان تریلیان

پیام رسان تریلیان یک نرم افزار پیام رسان فوری برای سیستم عامل های ویندوز، مک ایکس، اندروید، آی او اس، بلک بری و همچنین برای وب است که توسط استدیوی کریولین ساخته  شده است. این نرم افزار می تواند به چندین سرویس پیام رسان فوری مانند پیام رسان فوری آئول ، آی سی کیو، ویندوز الیو، یاهو، آی آر سی و اسکایپ وصل شود. همچنین این نرم  افزار قابلیت اتصال به وب سایت های شبکه های اجتماعی را دارد.

پیام رسان ویندوز الیو

پیام رسان ویندوز الیو یا پیامرسان اِم اِس اِن یک نرمافزار پیام رسانی سریع برای سیستم عامل های ویندوز اکسپی، سرور 2003، سرور 2008، ویستا و تلفن های همراه است که اولین بار در سال 2005 میلادی توسط شرکت مایکروسافت طراحی و عرضه شد. این برنامه بخشی از  خدمات برخط ویندوز الیو مایکروسافت است.

نرم افزار کاوشگر وب

کاوشگر یا مرورگر وب به نرم افزارهای کاربردی گفته می شود که برای دریافت، نمایش و مرور اطلاعات از وب جهان گستر مورد استفاده قرار می گیرد. یک منبع اطلاعات با یک شناساگر یکنواخت منبع شناخته می شود که این منبع می تواند یک صفحه ی وب، تصویر ویدیو و یا هر قطعه اطالعاتی دیگری باشد. هر چند مرورگرها برای دسترسی به وب  جهانگستر طراحی شدهاند اما از آنها می توان برای دسترسی به اطالعات سرورهای وب در  شبکه های خصوصی و یا پرونده ها در سیستم های پرونده استفاده کرد. درواقع مرورگرها می  توانند شما را به فضای مجازی متصل کنند.

 اولین مرورگر وب در سال 1990 میلادی توسط لی بنام مرورگر »World Wide Web« که  نام آن بعدها به »Nexus« تغییر کرد، اختراع گردید. در سال 1993 میلادی اَندرسن دست به نوآوری و ایجاد تغییراتی در مرورگرها زد. وی با انتشار »Mosaic«، اولین مرورگر گرافیکی محبوب در سراسر جهان که استفاده از وب جهان گستر را آسان تر کرد انقلابی در عرصه ی  مرورگرهای وب برپا کرد. او بعدها شرکت خود را به نام نِت اِسکیپ افتتاح کرد و در سال 1994میلادی مرورگر نِت اِسکیپرا عرضه کرد که سریعا به محبوب ترین مرورگر جهان  تبدیل شد. در سال 1995 میلادی شرکت مایکروسافت با عرضه ی مرورگر اینترنت اِکسپلوررنخستین گام را در رقابت مرورگرها برداشت و در سال 2002 میالدی با 95% تعداد کاربر،تبدیل به محبوب ترین مرورگر جهان شد. در این بخش به برخی از مهم ترین و پرکاربردترین مرورگرهای وب خواهیم پرداخت که عبارتند از:

مرورگر اینترنت اکسپلورر

ویندوز اینترنت اکسپلورر، مرورگر وب شرکت مایکروسافت و پراستفاده ترین مرورگر در  میان کاربران است. این مرورگر بطور پیش فرض همراه با سیستم عامل ویندوز نصب می شود.

مرورگر فایرفاکس یا روباه آتشین موزیال، که مخفف شده ی آن بصورت رسمی »Fx« استاما به صورت غیررسمی »FF« نیز نامیده می شود، مرورگر وب آزاد و متن باز برگرفته از  موزیال اپلیکیشن سویت است که توسط موسسه ی موزیال مدیریت می شود. براساس آمار در  ماه ژوئن سال 2012 میلادی، این مرورگر 34.4 % از کاربران اینترنت و در ماه ژانویه سال2010 میلادی، %25 کاربران اینترنت را به خود اختصاص داده است.

مرورگر فایرفاکس، مرورگر تحت وبی است که برای مرور و جستجو در بین صفحات اینترنتی با سرعت و امنیت بسیار باال توسط شرکت نِت اِسپیس که در زمینه ی ارائه ی ابزارهای اینترنتی بسیار محبوب و معروف است، طراحی و عرضه می شود. محبوبیت مرورگر فایرفاکس  به علت کیفیت و کارایی بالا است. زیرا امکانات این مرورگر از قبیل امنیت، سرعت و کیفیت، نظر هر کاربری را به خودش جلب می کند

مرورگر سافاری

 مرورگر سافاری مرورگری از شرکت اَپل است که بر پایه وب کیت ساخته شده است و با  ظاهری ساده و آسان دارای امکانات پیشرفته و امنیت قابل قبول است. از این مرورگر در  سیستم عامل های مَک ایکس و ویندوز میتوان استفاده کرد.

مرورگر اُپرا

مرورگر اُپرا یک مرورگر وب رایگان و متن بسته و نرم افزاری اینترنتی با بیش از 300 میلیون کاربر است که شرکت نرم افزاری اُپرا آن را توسعه داده است. این مرورگر برای کاربری های عمومی اینترنتی نظیر نمایش وب سایت ها، دریافت و ارسال رایانامه ها، مدیریت ارتباطات،  گفتگوهای برخط، بارگذاری از طریق پروتکل بیت تورنت و خواندن فیدهای وب مورد استفاده قرار می گیرد. اُپرا برای کاربرد برروی رایانه های شخصی، تلفن های همراه و تبلت ها  بطور رایگان عرضه می گردد.

مرورگر اُپرا بر روی طیف متنوعی از سیستم های عامل مثل مایکروسافت ویندوز، مَک  ایکس، لینوکس و سوالریس قابل اجرا است. اُپرا برای دستگاههایی با سیستم عامل سیمبین یا ویندوز موبایل نیز قابل استفاده است. نزدیک به 11 میلیون دستگاه تلفن همراه دارای نرم افزار اُپرا هستند. همچنین اُپرا تنها مرورگر قابل استفاده بر روی کنسول های بازی محسوب می شود.

مرورگر گوگل کروم

گوگل کروم یک مرورگر وب رایگان است که در 2 سپتامبر سال 2008 میلادی توسط  شرکت گوگل برپایه ی پروژه ی کرومیوم عرضه گردید. در ابتدا نسخه ی آزمایشی آن برای کاربران نرم افزار سیستم عامل ویندوز در یک صد کشور جهان عرضه شد. موتور این مرورگر نرم افزار آزاد وبکیت است. از امکانات و قابلیت های آن می توان به تعویض تب اشاره  نمود

نرم افزار واژه پرداز

نرم افزارهای واژه پرداز به آن دسته از نرمافزارهای رایانهای گفته میشود که برای نوشتن یا  ویرایش متن ها و واژه ها بکار می روند. این برنامه ها توانایی های بسیارِ دیگری نیز بجز  نوشتن، از قبیل افزودن تصاویر به متن، وارَ سی و اصالح اِمالی متن ها و چاپ متن ها در  دسترس کاربر قرار می دهند. به عبارتی دیگر نرم افزارهایی که برای نوشتن متن های پارسی و  التین همراه با قابلیت هایی بالای صفحه آرایی، انتقال، فرمول چینی، کشیدن جدول، کشیدننمودارها و بسیاری دیگر از قابلیت های مختلف می باشند واژه پرداز نامیده می شوند.

– نرم افزار اِس پی اِس اِس

نرم افزار اِس پی اِس اِس )SPSS مخفف Statistical Package for Social Science است(  نام یک نرمافزار رایانه ای است که برای تحلیل های آماری بکار می رود. اِس پی اِس اِس  مخفف بسته آماری برای علوم اجتماعی است. نخستین نسخه یاین نرمافزار در سال 1968 میلادی منتشر گردید.

این نرمافزار توسط پژوهشگران تجارت، پژوهشگران سالمت و پزشکی، شرکت های نقشه برداری، پژوهشگران آموزشی، سازمانهای مهندسی پزشکی و غیره استفاده می شود. افزون بر تحلیل های آماری، مدیریت و مستندسازی داده ها نیز از ویژگی های این نرمافزار  است.

آماری که نرم افزار اِس پی اِس اِس شامل می شود عبارت هستند از:

 آمار توصیفی: جدولبندی شطرنجی، بسامدها، توصیف ها، کاوش ها، آمار توصیفینسبی

 آمار دومتغیری: میانه ها، آزمون تی، تحلیل پراکنش، همبستگی، آزمونهای غیرپارامتری

 پیشبینی برآمدهای عددی: برگشت خطی

 پیشبینی برای تشخیص گروهها: تحلیل عاملی، تحلیل خوشهای، جداکننده

نرم افزارهای علمی و تخصصی (مهندسی پزشکی)

دانش مهندسی پزشکی همواره به علت در برگرفتن حیطه های بسیاری از علوم اعم از رایانه، برق، فیزیولوژی، مکانیک، روانشناسی و علوم زیستی از بستر مناسبی برای پیشرفت علمی برخوردار است. یکی از این بسترها توسعه ی صنعت نرم افزاری است بدین معنا که برای بسیاری از تحلیل ها، شبیه سازی ها، مدل سازی ها و طراحی های سیستم های بیولوژیکی و فیزیولوژیکی و نیر پردازش بسیاری از تصاویر پزشکی، سیگنال های پزشکی و مدل کردن آنها، استفاده از نرم افزارهای تخصصی مهندسی پزشکی ضرورت دارد. این نرم افزارها به دو بخش بیوالکتریک و بیومکانیک منحصر می شوند که در زمینه های پردازش سیگنال های حیاتی، بیورباتیک، ابزاردقیق زیستی، بیونیک، بیومکاترونیک، مهندسی ورزش و توانبخشی، مهندسی اعصاب، علوم شناختی، رابط کاربر با مغز و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.

1-1- نرم افزارهای بیوالکتریک

بیوالکتریک به عنوان گرایشی از مهندسی پزشکی را می توان علم استفاده از اصول الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه ی پزشکی دانست. همچنین الگوبرداری از سیستم هایبیولوژیکی در طراحی های نوین مهندسی نیز در حیطه این علم قرار دارد. نرم افزارهای مورد استفاده در گرایش بیوالکتریک انواع مختلفی دارند که برخی از مهمترین و پرکاربرد ترین آنها عبارتند از:

1-1-1- نرم افزار متلب

نرم افزار متلب از جمله مهم ترین و کاربردی ترین نرم افزار های مهندسی است که دامنه استفاده های آن تمام رشته های مهندسی را در بر می گیرد. یکی از این رشته ها، رشته ی مهندسی پزشکی است که جعبه ابزارهای بسیاری برای آن تعبیه شده است. زمینه هایی که نرم افزار به آن ها پرداخته است شامل پردازش تصویر، پردازش صوت، پردازش ویدیو، پردازش  سیگنال، محاسبات ریاضی، شبکه های عصبی، هوش مصنوعی، مخابرات، کنترل، فازی،  سیستم های قدرت و… می باشد. این نرم افزار محصول سال 1984 شرکت مت وُرکس است. این کمپانی در سال 1984 بنیان شده است و هم اکنون نزدیک به 2800 پرسنل کاری دارد.  دفتر مرکزی این شرکت در شهر ناتیک در ایالت ماساچوست آمریکا قرار دارد

شرکت مت وُرکس، یک کمپانی چند ملیتی و انحصاری در زمینه تولید نرم افزارهای محاسباتی است که بیشتر توجه آن به ارائه برنامه های سیمولینک و متلب است. متلب یک محیط نرم افزاری مبتنی بر محاسبات عددی و تجسم و زبان برنامه نویسی سطح باال از نسل 4GL است. این نرم افزار بر پایه ماتریس بنا نها شده است و تمامی محاسبات آن بر اساس داده های ماتریسی است. هسته آن بر مبنای زبان سی است و رابط گرافیکی آن بر مبنای جاوا میباشد.

نرم افزار متلب جعبه ابزارهای متعددی دارد که پرکاربردترین آنها در مهندسی پزشکی شامل  جعبه ابزارهای پردازش تصویر، پردازش سیگنال، پردازش صوت، سیمولینک، شبکه های  عصبی و بیوانفورماتیک است.

جعبه ابزار پردازش تصویر برای اعمال هرگونه عمل از جمله ویرایش، اصلاح، تشخیص و  ، سی اتی اسکن پیش بینی بر روی تصاویر پزشکی حاصل از دستگاه هایی چون اِم آر آی و  پِت است که بخش اعظم مورد استفاده از آن در تحلیل تصاویر برگرفته از مغز در تشخیص  حالت های روحی، سرطانی، تومور و مدل کردن آنها برای پیش بینی است.

جعبه ابزار پردازش سیگنال فرآیند تجزیه، تحلیل و تفسیر سیگنال های حیاتی و بیولوژیکی را  میسّر می سازد. این سیگنال ها می توانند برگرفته از صدا، تصویر، فیلم و یا هر سیگنال دیگری  از بدن باشند. بخش قابل توجه کاربرد این جعبه ابزار به پردازش سیگنال های مغزی و قلبی بر  می گردد که هسته ی پژوهش های مهندسین زیست پزشکی بویژه حیطه های علوم مغز و اعصاب و قلب است. جعبه ابزار پردازش صدا عموما برای تحلیل سیستم گفتار انسانی در علوم توانبخشی کاربرد دارد. سیمولینک یک جعبه ابزار شبیه سازی برای تحلیل سیستم های  بیولوژی و فیزیولوژی بدون ساخت است. جعبه ابزار شبکه های عصبی برای تشخیص بیماری  ها، تجزیه و تحلیل های بیوشیمیایی، توسعه دارویی و تحلیل و تفسیر تصویربرداری پزشکی  برنامه ریزی و طراحی شده است که کاربردهای آن بسیار وسیع است. این نرم افزار در گروه  بیوالکتریک قرار می گیرد اما می توان گفت که قابلیت های متعدد آن، باعث شده است که  گستره ی وسیعی از تحقیقات علم مهندسی پزشکی را پوشش دهد.

نرم افزار لَب ویو

نرم افزار لب ویو یک زبان برنامه نویسی سطح باال و گرافیکی است که در بسیاری از رشته ها  بویژه مهندسی پزشکی کاربرد تخصصی دارد. این نرم افزار توسط شرکت اِن آی در سال 1986 میلادی ارائه شد. شرکت اِن آی، یک شرکت آمریکایی با کارکرد بین المللی است که در شهر تگزاس آمریکا واقع شده است. این کمپانی که در سال 1976 میلادی بنیان شده و در حال حاضر نزدیک به 7000 پرسنل کاری دارد. نماد انحصاری و نمایی از ساختمان آن در شکل 11-1 مشخص است.

نرم افزار لب ویو در واقع یک میزکار مهندسی بر پایه نمادهای گرافیکی مهندسی بجای زبان متنی تحت عنوان ابزارهای مجازی برای تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری است. عمده کاربرد آن در تفسیر و تحلیل سیگنال هادر علم مهندسی پزشکی است. بدین معنا که قابلیت هایی که در این نرم افزار وجود دارد آن را قادر ساخته است تا محیط های بیولوژیکی، سیگنال های حیاتی بویژه قلب و مغز را شبیه سازی نماید. از جمله استفاده های نرم افزار لب ویو، می توان به شبیه سازی دستگاه هایی چون ونتیالتور )تنفس مصنوعی(، اکوکاردیوگراف )تصویربرداری از قلب(، پالسی اُکسی متر )سنجش اکسیژن خون(، الکتروشوک )اعمال شوک قوی به بیماران ایست قلبی(، الکتروکوتر )ابزار جراحی برای برش(، اسپکتروفتومتر، ماموگرافی، مانیتورینگ و اِسپیرومتر و پردازش سیگنال های حیاتی از جمله سیگنال های مغزی، سیگنال های قلبی و سیگنال های عضله ای اشاره کرد.

این نرم افزار در گروه بیوالکتریک قرار می گیرد و کاربردهای دیگری همچون انتقال اطلاعات، ذخیره سازی داده ها، نمایش وضعیت بیمار و پردازش تصاویر دوبعدی و سه بعدی پزشکی نیز، از قابلیت های این نرم افزار به حساب می آید.

نرم افزار پی اِسپایس و اُرکَد

نرم افزار پی اِسپایس، برنامه ای است که برای تحلیل پاسخ مداری و شبیهسازی مدارهای آنالوگ و دیجیتال بـا کمـک رایانه ارائه شده است. این نرم افزار در سال 1984 میلادی  عرضه و در سال 1989 میلادی توسط شرکت کادِنس 2 توسـط شرکت میکروسیم خریداری گردید و هم اکنون نیز امتیاز ارائه آن در اختیار این شرکت است. این کمپانی یک شرکت آمریکایی واقع در ایالت کالیفرنیا آمریکا در خصوص تولید نرم افزارهای مرتبط با طراحی مدارهای مجتمع الکترونیکی، بورد مدارهای چاپی و سیستم های مهندسی است که در سال1988 میلادی بنیان شده است. نمایی از ساختمان و نماد انحصاری این شرکت در شکل 15-1مشخص است.

نرم افزار پی اِسپایس، کاربرد بسیاری در تحلیل، تفسیر و شبیه سازی مدارهای الکترونیکی بویژه مدارهای موجود در قطعات تجهیزات پزشکی دارد این نرم افزار از ابر سیستم های IBM و از تجهیزات الکترونیکی از قبیل ترایودها استفاده میکند تا با استفاده از مدل های ریاضی تنظیمات ورودی و خروجی جریان و ولتاژ را در سیستم ها به عهده بگیرد. سیستم هایی که  عمل شبیه سازی و تحلیل مداری را با استفاده از پی اِسپایس دارا هستند در تمامی رشته ها  همچون روانشناسی، فیزیک، بیولوژی، مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و الل خصوص مهندسی پزشکی، کاربرد دارند. نرم افزار اُرکَد نیز مشابه نرم افزار پی اِسپایس می باشد. این دو نرم افزار در گروه بیوالکتریک قرار می گیرند و کاربردهای مشابهی در جهت تحلیل و شبیه سازی مدارهای الکترونیکی آنالوگ و دیجیتال سیستم های مهندسی بویژه تجهیزات پزشکی و غیره دارند.

شکل 15-1 : نمایی از ساختمان کمپانی کادِنس و نماد انحصاری آن

نرم افزار اُرکَد نیز مشابه نرم افزار پی اِسپایس است. این دو نرم افزار در گروه بیوالکتریک قرار  می گیرند و کاربردهای مشابهی در جهت تحلیل و شبیه سازی مدارهای الکترونیکی آنالوگ و  دیجیتال سیستم های مهندسی بویژه تجهیزات پزشکی و غیره دارند.

1-1-1- نرم افزار پروتئوس

نرم افزار پروتئوس نرمافزاری است جهت شبیه سازی ریزپردازنده ها، ایجاد شماتیک و طراحی بورد مدارهای چاپی یا به عبارتی دیگر، یکی از نرم افزارهای پرکاربرد در شبیه سازی و  طراحی مدارهای آنالوگ و دیجیتال است.

این نرم افزار توسط شرکت خصوصی لب سنتر الکترونیکس واقع در شهر یورک شایر شمالی کشور انگلستان در حوالی سال 1988 میلادی در بدو تاسسیس تولید و عرضه گردیده است. این کمپانی در سال 1988 میلادی توسط جیمسون بنیان شد که در شکل 11-1 نماد انحصاری آن نشان داده شده است.

نرم افزار پروتئوس به دو محیط »ISIS« و »ARES« تقسیم می شود. بخش »ISIS« برای ترسیم و تست مدارهای الکترونیکی و بخش »ARES« برای تهیه ی نقشه ی مدارهای تست شده در  محیط »ISIS« می باشد.

یکی از تفاوت های این نرم افزار با نرم افزارهای شرکت کادِنس، تحلیل و شبیه سازی مدار  ریزپردازنده ها، موتورها و نمایشگرها است که این قابلیت در شبیه سازی، تفسیر و تحلیل اِلمان های مربوطه در بیورباتیک و طراحی ربات های پزشکی و تجهیزات پزشکی که در عصر حاضر به شدت رو به رشد است و از زمینه های تحقیقاتی علم مهندسی پزشکی بشمار می آید،  کاربرد فراوانی دارد. این نرم افزار در گروه بیوالکتریک قرار می گیرد و از قابلیت های بسیاری  برخوردار است.

1-1- نرم افزارهای بیومکانیک

بیومکانیک به عنوان گرایشی از مهندسی پزشکی، مطالعه ی ساختار و عملکرد سیستم های بیولوژیکی با استفاده از روش های مکانیک است. نرم افزارهای متعددی در علم بیومکانیک  مورد استفاده هستند که برخی از پرکاربردترین های آن عبارت هستند از:

1-1-1- نرم افزار سالیدورک

سالیدورک یک نرم افزار بسیار قوی در زمینه طراحی صنعتی است که با کمک آن می توان  تمامی طرح ها را مدل سازی کرده و نقشه های آن ها را تهیه نمود. درواقع این نرم افزار یک  مدل ساز برای مدل سازی جامدات است که مبتنی بر پاراسالید بوده و از رویکرد پارامتری  مبتنی بر ویژگی برای ساخت مدل ها و مونتاژها استفاده میکند. پارامتر به ثابت هایی اطالق  میشود که مقدار آنها شکل یا هندسه مدل یا مونتاژ را تعیین میکند. پارامترها هم به صورت  پارامترهای عددی نظیر طول خطوط یا قطر دایره بوده و هم بصورت پارامترهای هندسی نظیر  مماس، موازی، متقارب، هم مرکز و غیره هستند. این نرم افزار ابتدا توسط شرکت سالیدورک  در سال 1995 میلادی واقع در ایالت ماساچوست آمریکا تولید و عرضه گردید و سپس در سال 1997 میلادی کمپانی مشهور فرانسوی، دازالت سیستمز امتیاز آن را خریداری نمود که  هم اکنون نیز این امتیاز در اختیار این کمپانی است. نماد انحصاری آن در شکل 12-1 نشان  داده شده است. عمده شهرت این شرکت در ارائه ی نرم افزارهای طراحی و شبیه سازی سه بعدی همچون  و آباکوس کتیا است که در سال 1980 میلادی در ولیزی ویالکابالی فرانسه بنیان گردیده  است.

نرم افزار سالیدورک از سه محیط قطعه، مونتاژ و نقشه کشی و نوار ابزارهای متعددی تشکیل  یافته است که استفاده فراوانی در بیشتر علوم مهندسی و رشته های تحصیلی اعم از مکانیک و  مکاترونیک دارد. از جمله این رشته ها، می توان به علم مهندسی پزشکی اشاره کرد بدین معنا  که با استفاده از این نرم افزار، مدل سازی، شبیه سازی، نقشه کشی و مونتاژ قطعات تجهیزات  پزشکی، ربات های پزشکی، بیوربات ها، اندام ها، ارگان های بدن، تجهیزات توانبخشی، اُرتز  و پروتز و سیستم های بیولوژیکی و فیزیولوژیکی، میسّر می شود. این نرم افزار در گروه  بیومکانیک قرار می گیرد که با توجه به قابلیت های آن امروزه یکی از ضروریات علم  بیومکانیک و مهندسی پزشکی بشمار می رود.

نرم افزار کتیا نرم افزاری بسیار قوی برای سه مقوله ی طراحی به کمک کامپیوتر )CAD(،  تحلیل به کمک کامپیوتر )CAE( و ساخت به کمک کامپیوتر )CAM(، است که در صنایع هوافضا، مهندسی دریا، مهندسی عمران، خودرو سازی، طراحی سازه و علوم بیومکانیک از  زمینه های علم مهندسی پزشکی کاربرد دارد.

این نرم افزار محصول کمپانی دازالت سیستمز فرانسوی در سال 1997 میلادی است که دارای  پنج محیط مدل سازی، مدل سازی سطوح، ماشین کاری، تعیین اِلمان محدود و طراحی و  تنظیم مکانیزم ها است.

نرم افزار کتیا درواقع می توان گفت با نرم افزاری نظیر آباکوس که محصول دیگر کمپانی فرانسوی دازالت سیستمز است، تکمیل می شود. از قابلیت های نرم افزار کتیا می توان به طراحی قطعات، مونتاژ قطعات، طراحی سطوح، نقشه کشی، شبیه سازی، طراحی سازه، قالب سازی ، ماشین کاری، برنامه نویسی و انتشار نقشه های ساخت اشاره نمود که گستره وسیعی از علم مهندسی پزشکی و زمینه های تحقیقاتی آن، همچون مکاترونیک، بیومکانیک، طراحی اندام ها و ارگان ها، طراحی سیستم های بیولوژیکی و فیزیولوژیکی، اُرتز و پروتز، مهندسی توانبخشی و شبیه سازی های قطعات ربات های پزشکی و تجهیزات پزشکی را شامل می شود. این نرم افزار در گروه بیومکانیک قرار می گیرد و کاربردهای دیگری همچون طراحی و مدل سازی سه بعدی استخوان ها و اندام های مصنوعی را نیز در قابلیت های خود دارد.

نرم افزار اَنسیس

نرم افزار انسیس از گروه ابزارهای تحلیلی است که از روش اِلمان محدود برای مدل سازی و تحلیل در آن استفاده می شود. روش اِلمان محدود برای حل مسائل پیچیده با هندسه، نوع مصالح و بارگذاری دلخواه ابداع گردیده است. در این روش مدل های پیچیده ابتدا به اِلمان های کوچک تر قابل حل تقسیم شده و سپس با ترکیب نتایج بدست آمده از حل هر اِلمان با یکدیگر پاسخ کل مدل در هر نقطه بدست می آید.

این نرم افزار محصول سال 1994 میلادی شرکت آمریکایی انسیس است. ساختمان این کمپانی  در پنسلوانیاآمریکا واقع شده و در سال 1970 میلادی بنیان شده است.

نرم افزار اَنسیس، اعمال بهینه سازی ساختاری، حرارتی، دینامیکی، تعادل وزنی و عملکردی و همچنین شبیه سازی های مُد ارتعاشی و ضریب اطمینان و ایمنی را در طرح ها به صورت قدم به قدم انجام می دهد. این نرم افزار طیف وسیعی از مسائلی از قبیل استاتیک، دینامیک،  ارتعاشات، انتقال حرارت، سیاالت، آگوستیک، پیزوالکتریک، الکترومغناطیس،  الکترواستاتیک و غیره را در حالت های گوناگون از گذرا، ناگذرا و خطّی و غیرخطّی شامل  می شود. نرم افزار اَنسیس همواره کاربردهای فراوانی در علم مهندسی پزشکی بویژه  بیومکانیک و بیورباتیک دارد.

این نرم افزار در گروه بیومکانیک قرار می گیرد و از جمله کاربردهای آن می توان به بررسی  استحکام و ضریب اطمینان در تجهیزات پزشکی، بهینه سازی در طراحی و ساخت دندان های  مصنوعی و ایمپلنت ها، بهینه سازی در طراحی اندام های مصنوعی اعم از زانو با روش اِلمان محدود، شبیه سازی حرکات جریانی خون در پردازش بیماری های قلبی و عروقی، شبیه سازی  عملکرد دریچه های قلب و کاهش زمان و هزینه در مدل سازی مغزی، اشاره نمود.

1-1-1- نرم افزار میمیکس

میمیکس یک نـرم افزار تخصصی برای رشته های پزشکی بویژه مهندسی زیست پزشکی است  که به وسیله آن میتوان تصاویر دریافتی از اِم آر آی ، سی تی اسکن و اِف اِم آر آی را در  سه بـرش اصـلـی آکسیال، کرونال و ساجیتال ارائـه کرد که به وسیله این برش ها میتوان  تصویری سه بعدی از عضو مورد مطالعه را جهت بارگذاری های نیرو و محاسبات مربوط به  مقاومت مصالح و استاتیک اعضا، به دست آورد. این نرم افزار توسط کمپانی بلژیکی متریاالیز  در سال 1991 منتشر شده است. ساختمان این کمپانی در شهر الوِ ن بلژیک واقع شده و در سال 1990 بنیان گردیده است.

نرم افزار میمیکس قابلیت های متعددی دارد که از جمله آن میتوان به امکان مش بندی در گونه های متفاوت، امکان انتخاب الیه های تصویر و نوع داده ی خروجی از نظر قالب، امکان مشاهده ی تصویر به صورت همزمان در سه برش مختلف و مشاهده ی تغییرات هر یک، حین انجام عمل ویرایش، امکان حذف نویز در تصویر و امکان اجرای همزمان چندین فیلتر تصویری و مشاهده ی تغییرات در لحظه بر مدلِ مربوط و غیره اشاره کرد. قابلیت های این نرم افزار به طراحی ها محدود نمیشود، چرا که در انجام جراحی هایی چون جراحی عروق و اعصاب و جراحیهای مغز مثل خارج کردن تومورها از نواحی مختلف مغز و دیگر نقاط بدن نیز کاربرد داشته و جهت بدست آوردن تصویر سه بعدی و دقیق از محل وشکل تومور به یاری پزشکان میآید. در این نرم افزارمی توان بافت نرم، عضله، عروق،اعصاب و بافت سخت را به تفکیک از یکدیگر بدست آورد ومدل سه بعدی از آن ها ترسیم نمود.

این نرم افزار در گروه بیومکانیک قرار می گیرد.

نرم افزار آباکوس یک مجموعه از برنامه های مدل سازی قوی است که مبتنی بر روش اِلمان محدود، قابلیت حل مسایل از یک تحلیل خطّی ساده تا پیچیده ترین مدل سازی غیرخطّی را دارا می باشد. این نرم افزار درواقع از جمله نرم افزارهای قدرتمند مهندسی به کمک رایانه در زمینه تحلیل به روش اِلمان محدود است که توسط کمپانی فرانسوی دازالت سیستمز در سال 1978 میلادی انتشار یافته است. نرم افزار آباکوس دارای مجموعه اِلمان های بسیار وسیعی می باشد که هر نوع هندسه ای را می توان توسط این اِلمان ها مدل سازی نمود. زبان برنامه نویسی این نرم افزار بر پایه ی زبان پایتون است و امکان اسکریپت نویسی در آن وجود دارد. همواره فرآیند پردازش در این نرم افزار مبتنی بر سه مرحله پیش پردازش، پردازش و پس پردازش است که قابلیت های خاصی را برای تحلیل و مدل سازی ایجاد می نماید.

نرم افزار آباکوس کاربردهای بسیاری در زمینه های مختلف از علوم مهندسی بویژه علم  مهندسی پزشکی و بیومکانیک دارد. این نرم افزار در طراحی و مدل سازی اندام ها و ارگان های بدن، شبیه سازی سیستم های تجهیزات پزشکی و بیولوژیکی، ایجاد نقشه طرح استخوان ها و مفاصل و تعیین پارامترهای مکانیکی موجود در سیستم های بیولوژیکی، انتقال حرارت،انتشار جرم، مدیریت حرارت اجزای الکتریکی، مسایل مربوط به صوت و اولتراسوند و تحلیل های پیزوالکتریک، کاربرد تخصصی دارد.

نرم افزار آباکوس در گروه بیومکانیک قرار می گیرد که با استفاده از آن می توان به طراحیتجهیزات مختلف پزشکی، طراحی رابط های مکانیکی که عموماً در تجهیزات پزشکی استفاده می شوند، طراحی انواع پروتزها از قبیل پروتزهای زانو و پروتزهای دندان، شبیه سازیفرسودگی و اثرات ضربه برای افزایش طول عمر و قابلیت اعتماد ایمپلنت ها، طراحی دریچهقلب، ارزیابی و پیشبینی جراحت ها، طراحی سیستم های داروسازی، مدل سازی مفاصل و شبیه سازی فیزیولوژیکی پاسخ سیستم های مختلف بدن، پرداخت.