No Image

Что такое программирование в информатике

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
22 января 2020

Содержание урока

Что такое программирование

Что такое программирование

Кто такие программисты

Теперь вам предстоит ближе познакомиться еще с одним разделом информатики, который называется «Программирование».

Назначение программирования — разработка программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач.

Специалисты, профессионально занимающиеся программированием, называются программистами. В первые годы существования ЭВМ для использования компьютера в любой области нужно было уметь программировать. В 1970-1980-х годах начинает развиваться прикладное программное обеспечение. Бурное распространение прикладного ПО произошло с появлением персональных компьютеров. Стало совсем не обязательным уметь программировать для того, чтобы воспользоваться компьютером. Люди, работающие на компьютерах, разделились на пользователей и программистов. В настоящее время пользователей гораздо больше, чем программистов.

Может возникнуть впечатление, что программисты теперь уже и не нужны! Но кто же тогда будет создавать все операционные системы, редакторы, графические пакеты, компьютерные игры и многое другое? Программисты, безусловно, нужны, причем задачи, которые им приходится решать, со временем становятся все сложнее.

Программирование принято разделять на системное и прикладное. Системные программисты занимаются разработкой системного программного обеспечения: операционных систем, утилит и пр., а также систем программирования. Прикладные программисты создают прикладные программы: редакторы, табличные процессоры, игры, обучающие программы и др. Спрос на высококвалифицированных программистов, как системных, так и прикладных, очень большой.

В данной главе вы познакомитесь с простейшими правилами и приемами программирования, заглянете в эту актуальную и престижную профессиональную область.

Что такое язык программирования

Для составления программ существуют разнообразные языки программирования.

Язык программирования — это фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных.

За годы существования ЭВМ было создано много языков программирования. Наиболее известные среди них: Фортран, Паскаль, Бейсик, С (Си) и др.

Распространенными языками программирования сегодня являются С++, Java, Pascal, Basic, Python.

Что такое система программирования

Для создания и исполнения на компьютере программы, написанной на языке программирования, используются системы программирования.

Система программирования — это программное обеспе чение компьютера, предназначенное для разработки, от ладки и исполнения программ, записанных на определен ном языке программирования.

Существуют системы программирования на Паскале, Бейсике и других языках.

В данной главе речь будет идти о средствах и способах универсального программирования — не ориентированного на какую-то узкую прикладную область. Примером узкоспециализированного программирования является Web-программирование, ориентированное на создание Web-сайтов. Для этих целей, например, используется язык JavaScript. Языки Паскаль, Бейсик, Си относятся к числу универсальных языков программирования.

Разработка любой программы начинается с построения алгоритма решения задачи. Ниже мы обсудим особенности алгоритмов решения задач обработки информации на компьютере.

Коротко о главном

Программирование — область информатики, посвященная разработке программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач.

Программирование бывает системным и прикладным.

Паскаль, Бейсик, Си, Фортран — это универсальные языки программирования.

Система программирования — это программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ, записанных на определенном языке программирования.

Вопросы и задания

1. Что такое программирование?

2. Какие задачи решают системные и прикладные программисты?

3. Назовите наиболее распространенные языки программирования.

4. В чем состоит назначение систем программирования?

Следующая страница Компьютерный практикум ЦОР. Что такое программирование

Разработка программного обеспечения
Процесс разработки ПО
Ключевые процессы
Анализ • Проектирование • Программирование • Конструирование • Тестирование • Отладка • Развёртывание • Сопровождение • Документирование
Парадигмы и модели
Agile • Cleanroom • Итеративная • Спиральная • Каскадная • V-Model • Dual Vee Model
Методологии
ASD • DevOps • DAD • DSDM • FDD • Канбан • Lean SD • LeSS • MDD • MSF • PSP • OpenUP • RAD • RUP • SAFe • Scrum • TSP • UP • XP
Инструменты
Компилятор • Отладчик • Профилирование • GUI-конструктор • ИСР • Автоматизация сборки • Автоматизация релиза • Инструменты тестирования
Имеется викиучебник по теме «Программирование»

Программи́рование — процесс создания компьютерных программ.

По выражению одного из основателей языков программирования Никлауса Вирта «Программы = алгоритмы + структуры данных» [1] [2] .

Программирование основывается на использовании языков программирования, на которых записываются исходные тексты программ.

Содержание

История [ править | править код ]

1206 год — Аль-Джазари построил программируемый автомат-гуманоид. Одна система, задействованная в этих устройствах, использовала зажимы и кулачки, помещённые в деревянный ящик в определённых местах, которые последовательно задействовали рычаги, которые, в свою очередь, управляли перкуссионными инструментами [ источник не указан 666 дней ] .

1804 год — построен жаккардовый ткацкий станок, построенный в 1804 году Жозефом Мари Жаккаром, который произвёл революцию в ткацкой промышленности, предоставив возможность программировать узоры на тканях при помощи перфокарт, его иногда считают первым программируемым устройством [ источник не указан 666 дней ] .

19 июля 1843 года — Чарлз Бэббидж разработал (но не смог её построить) «Аналитическую машину» — первое программируемое вычислительное устройство [ источник не указан 666 дней ] .

19 июля 1843 года — графиня Ада Августа Лавлейс, дочь английского поэта Джорджа Байрона, написала первую в истории человечества программу для Аналитической машины. Эта программа решала уравнение Бернулли, выражающее закон сохранения энергии движущейся жидкости. В своей первой и единственной научной работе Ада Лавлейс рассмотрела большое число вопросов. Ряд высказанных ею общих положений (принцип экономии рабочих ячеек памяти, связь рекуррентных формул с циклическими процессами вычислений) сохранили своё принципиальное значение и для современного программирования [ источник не указан 666 дней ] .

В материалах Бэббиджа и комментариях Лавлейс намечены такие понятия, как подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 1950-х годах [ источник не указан 666 дней ] . Однако ни одна из программ, написанных Адой Лавлейс, никогда так и не была запущена [ источник не указан 666 дней ] .

Первым широко известным и успешным языком программирования высокого уровня был Fortran (Фортран), разработанный с 1954 по 1957 год командой исследователей IBM во главе с Джоном Бакусом. Успех Фортрана привел к образованию комитета ученых по разработке «универсального» компьютерного языка. Отдельно Джон Маккарти из Массачусетского технологического института разработал язык программирования Lisp (основанный на лямбда-исчислении), первый язык, возникший в академических кругах и получивший успех. С успехом этих начальных усилий языки программирования стали активной темой исследований в 1960-х и далее.

Первые книги по программированию в СССР

Первой советской открытой книгой по программированию, электронным вычислительным машинам и их различным применениям была выпущенная в начале 1956 года монография Анатолия Ивановича Китова «Электронные цифровые машины» [7] [8] . Заключительная треть этой книги посвящена «Неарифметическому использованию ЭВМ» — применению компьютеров для управления производственными процессами, решению задач экономики, искусственного интеллекта, машинного перевода и т.д. Книга переведена на несколько иностранных языков и опубликована в США, Китае, Польше, Чехословакии и других странах. Об этой книге Президент Академии наук СССР Г. И. Марчук писал «Вышедшая в 1956 году книга А. И. Китова „Электронные цифровые машины“ фактически сделала переворот в сознании многих исследователей». Выдающийся учёный современности В. М. Глушков отмечал: «А. И. Китов — признанный пионер кибернетики, заложивший основы отечественной школы программирования и применения ЭВМ для решения военных и народнохозяйственных задач. Я сам, как и десятки тысяч других специалистов, получил свои начальные компьютерные знания из его книги „Электронные цифровые машины“ — первой отечественной книги по ЭВМ и программированию». Профессор Мичиганского университета Джон Карр (John Carr, USA) в своей монографии «Лекции по программированию» (1958, США) писал о том, что, проанализировав по рассматриваемой тематике порядка 150 выпущенных в мире на тот момент времени книг, вопросы как ручного, так и автоматического программирования лучше всего освещены в книге Анатолия Китова.

Через шесть месяцев в том же 1956 году вышла в свет под редакцией А. И. Китова книга А. И. Китова, Н. А. Криницкого и П. Н. Комолова «Элементы программирования» (для электронных вычислительных машин). Эта почти трёхсотстраничная книга стала второй в СССР общедоступной компьютерной монографией. В заключении этой книги продекларировано: «Широкое применение этих машин (ЭВМ) поднимет на новый небывало высокий уровень все виды производства в нашей стране, позволит резко повысить материальное благосостояние нашего народа и значительно укрепить обороноспособность нашей Родины». Данные две книги, покрыли громадный дефицит литературы по ЭВМ и программированию, существовавший в то время в Советском Союзе.

Вышедшая в свет в 1959 году книга «Электронные цифровые машины и программирование» Китова А. И. и Криницкого Н. А. была первым в СССР официальным учебником по ЭВМ и программированию, официально допущенным Министерством образования СССР для обучения в ВУЗах и университетах. Об этой книге Президент Академии наук СССР Г. И. Марчук писал: «В 1959 году появился другой фундаментальный труд А. И. Китова, написанный вместе с Н. А. Криницким — „Электронные цифровые машины и программирование“. Это была фактически энциклопедия науки об ЭВМ. Многие поколения студентов в университетах и вузах страны с помощью этой замечательной книги получили фундаментальное образование и стали первоклассными учеными во многих областях знаний. Книги А. И. Китова, написанные в начале эры ЭВМ в нашей стране, не должны быть забыты». Эта книга была издана в Румынии, Венгрии, Германской демократической республике и ряде других стран. Второе стереотипное издание книги «Электронные цифровые машины и программирование» появилось в 1961 году. Общий тираж иностранных и двух советских изданий составил свыше 130 000 экземпляров. Об этом учебнике-энциклопедии в своих воспоминаниях ветеран кафедры вычислительной техники МЭИ (первая кафедра ЭВМ в стране), д.т.н., профессор А. К. Поляков написал так: «По-моему мнению, учебник А. И. Китова и Н. А. Криницкого „Электронные цифровые машины и программирование“ (1959) в то время был лучшим в мире». .

Читайте также:  Чем больше оперативной памяти тем лучше

Языки программирования [ править | править код ]

Большая часть работы программистов связана с написанием исходного кода, тестированием и отладкой программ на одном из языков программирования. Исходные тексты и исполняемые файлы программ являются объектами авторского права и являются интеллектуальной собственностью их авторов и правообладателей [ источник не указан 666 дней ] .

Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования (парадигмы программирования). Выбор нужного языка программирования для некоторых частей алгоритма позволяет сократить время написания программы и решить задачу описания алгоритма наиболее эффективно. Разные языки требуют от программиста различного уровня внимания к деталям при реализации алгоритма, результатом чего часто бывает компромисс между простотой и производительностью (или между временем программиста и временем пользователя).

Единственный язык, напрямую выполняемый ЭВМ — это машинный язык (также называемый машинным кодом и языком машинных команд). Изначально все программы писались в машинном коде, но сейчас этого практически уже не делается. Вместо этого программисты пишут исходный код на том или ином языке программирования, затем, используя компилятор, транслируют его в один или несколько этапов в машинный код, готовый к исполнению на целевом процессоре, или в промежуточное представление, которое может быть исполнено специальным интерпретатором — виртуальной машиной. Но это справедливо только для языков высокого уровня. Если требуется полный низкоуровневый контроль над системой на уровне машинных команд и отдельных ячеек памяти, программы пишут на языке ассемблера, мнемонические инструкции которого преобразуются один к одному в соответствующие инструкции машинного языка целевого процессора ЭВМ (по этой причине трансляторы с языков ассемблера получаются алгоритмически простейшими трансляторами).

В некоторых языках вместо машинного кода генерируется интерпретируемый двоичный код «виртуальной машины», также называемый байт-кодом (byte-code). Такой подход применяется в Forth, некоторых реализациях Lisp, Java, Perl, Python, языках для .NET Framework.

Инструменты [ править | править код ]

Текстовый редактор среды программирования может иметь специфичную функциональность, такую, как индексация имен, отображение документации, подсветка синтаксиса, средства визуального создания пользовательского интерфейса. С помощью текстового редактора программист производит набор и редактирование текста создаваемой программы, который называют исходным кодом. Язык программирования определяет синтаксис и изначальную семантику исходного кода.

В процессе программирования в настоящее время широко используются интегрированные среды разработки [9] [10] , в состав которых обычно входят:

  • редактор кода для ввода и редактирования текста программ [10] ;
  • отладчик для отладки (поиска и устранения ошибок);
  • транслятор для преобразования текста программы в машинное представление;
  • компоновщик для сборки программы из нескольких модулей;
  • другие служебные модули и инструменты.

Опубликовано shwan в 30.05.2018 30.05.2018

Сегодня слово «Программирование» можно увидеть / услышать, как в какой-нибудь вирусной рекламе в социальной сети, так и в литературном или кинематографическом произведении. Однако что такое программирование и кто такие программисты? Не мудрствуя лукаво, можно поступить как матерый кодер и загуглить новое слово.

Согласно многочисленным определениям, программирование — это процесс создания компьютерных программ. Расшифровать это определение можно следующим образом. Программирование есть ничто иное, как объяснение машине что, в каком виде и как нужно получить пользователю. То есть это своеобразное искусство перевода пожеланий человека на язык машины.

Читайте также:  Трудно ли быть программистом

Суть программирования

Основная идея заключается в том, чтобы составить алгоритм и перевести его на язык программирования. Гуру разработки часто рекомендуют начать разработку программы с ответа на вопрос: «Можно ли реализовать эту задачу программно?». К примеру, даже сегодня мы не можем заставить компьютер предсказать, что будет через несколько дней. И пусть этот пример не совсем корректен, потому как данная задача невыполнима в принципе. Однако, если сузить постановку задачи до предсказания поведения какой-нибудь валюты на бирже — подобная задача решается при помощи достаточного сложного алгоритма и большой базы экспериментальных данных.

Алгоритмы

После того, как было принято решение о возможности программной реализации поставленной задачи, необходимо построить алгоритм её решения. То есть максимально подробно описать последовательность шагов по решению задачи с учетом всех возможных ветвлений, циклов и ошибок. На самом деле, строить алгоритм можно и для простейших повседневных операций. Так, к примеру, можно описать алгоритм заваривания чая:

  1. Открыть чайник.
  2. Если в чайнике нет воды — набрать воду из под крана.
  3. Поставить чайник на газовую плиту.
  4. Открыть газ.
  5. Зажечь огонь.
  6. Дождаться, пока закипит вода в чайнике.
  7. Насыпать в чашку заварку.
  8. Залить заварку горячей водой.

Этот алгоритм не универсален, однако для человека, который засыпает заварку в кружку и имеет дома газовую, а не электрическую плиту, он действителен.

Существует несколько способов описания алгоритма:

  • граф — схемы;
  • словесный;
  • псевдокод;
  • программный код.

Языки программирования

Фактически, язык программирования, это набор правил описания команд и заранее созданных функций. Каждый язык программирования ограничивает разработчика строго предопределенным набором ключевых слов и команд, которые могут быть использованы при разработке. Выделяют несколько уровней языков:

  • низкого уровня (ассемблер) — работают напрямую с процессорными командами
  • высокого уровня (C++, C#, Java и др.) — больше похожи на обычный язык

Во время разработки программного продукта могут выделяться разные уровни абстракций. То есть по разному представляться объекты реального мира. В зависимости от этого языки программирования принято разбивать на следующие виды:

  • Процедурные — определяют решение задачи шаг за шагом, вся система разбивается на ряд связанных между собой процедур.
  • Объектно-ориентированные — программа разрабатывается как совокупность взаимосвязанных объектов, каждый из которых может порождать множество конкретных реализаций. С точки зрения декомпозиции объекта разработки может быть удобнее;
  • Декларативные — представляют собой языки описания проблемы и ожидаемого результата.

Объектно-ориентированное программирование

Данный подход подразумевает написание программы в виде системы объектов, каждый из которых отражает тот или иной объект реального мира. Объектам реального мира в соответствие ставятся классы. А от каждого класса, в свою очередь, может порождаться бесчисленное количество объектов класса. К примеру, если мы будем разрабатывать программу для автосервиса, классами будут: автомобиль, двигатель, подвеска, корпус, тормозная система и другие запчасти. А объекты класса — конкретные модели этих запчастей, которые используются в процессе. Читать про ООП подробнее.

Работа программистом

Для меня это вечная учеба и поиск чего-то нового. Выбирая эту профессию следует быть готовым к тому, что учеба не кончится ни после университета, ни после получения высокой должности. Эта специфика, в первую очередь, появляется из-за того, сфера информационных технологий достаточно молода и постоянно развивается. Не проходит и полугода, чтобы не появилось многообещающей технологии или пары новых фреймворков. Однако и скучать тут не придется. Любой программист решает множество задач, которые требуют не только логичности мышления, но и своеобразный творческий подход к решению каждой задачи. Определенно бонусом будет умение учиться самостоятельно и достаточно крепкая нервная система, потому как напряженно шевелить мозгами придется часто, если не постоянно.

Что такое программирование в итоге

Эта очень сжатое описание некоторых важных вопросов, которые задают себе и окружающим начинающие программисты, или те, кто только собирается ими стать. На каждую из этих тем можно дать куда более развернутый и подробный ответ, но для того, чтобы просто познакомиться с основными понятиями программирования этого вполне достаточно.

Если вы решили заняться программированием, рекомендую ознакомиться со статьями посвященными языку C#. Он достаточно прост в освоении, и весьма популярен в настоящее время.

Также рекомендую прочитать статью Как стать программистом. А также подписывайтесь на группу ВКонтакте, Telegram и YouTube-канал. Там еще больше полезного и интересного для программистов.

«>

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector