ЛЕКЦИЯ 2

§ 4. Программирование

Программирование - научное направление, связанное с процессами составления программ, т.е. процессами записи алгоритмов решения задач на языках программирования.

(Следует заметить, что в нашем учебном пособии термин «программирование» встречается и в другом смысле, когда говорится о математическом программировании, линейном программировании и т. п., т.е. о программировании как специальной вычислительной процедуре.)

Своим появлением программирование полностью обязано вычислительным машинам. В начальный период своего развития программирование не имело под собой прочной теоретической базы и напоминало труд ремесленников высшей квалификации, когда качество работы определяется не знаниями, а профессиональным умением. Но с накоплением опыта программирования выделялись общие идеи и положения, лежащие в основе построения программ для компьютеров и в самих процедурах программирования. Это повлекло за собой постепенное создание теоретического программирования, в котором сейчас можно выделить несколько направлений.

Одно из них связано с созданием разнообразных языков программирования, предназначенных для облегчения взаимодействия человека с вычислительной машиной и информационными системами. Кроме разработки языка, на котором пользователь записывает программы, необходимы еще специальные средства, обеспечивающие автоматический перевод записи программы на некотором языке программирования в форму, воспринимаемую устройствами компьютера. Этот перевод осуществляется специальными программными системами - трансляторами, разработка которых, как и создание языков программирования и решение еще целого ряда задач, связанных с обеспечением взаимодействия пользователя и машины, есть поле деятельности системных программистов. Системное программирование - особая отрасль, в которой трудятся профессионалы высокого уровня.

Другая область деятельности системных программистов - создание операционных систем, без которых не может функционировать никакая вычислительная машина. Программисты такого профиля работают, как правило, на тех фирмах и в тех организациях, где производятся или разрабатываются компьютеры.

Другой комплекс служебных программ, разрабатываемых системными программистами - всевозможные сервисные программы: отладчики, диагностические программы, программы для борьбы с компьютерными вирусами и другие вспомогательные программы. Эти программы облегчают пользователю взаимодействие с вычислительной машиной.

Тенденцией последних десятилетий стал переход от отдельных вычислительных машин к объединениям многих разнотипных машин в единую сеть сбора, обработки и передачи данных. Она содержит в себе специальные каналы и сопутствующие им устройства для организации обмена данными между машинами. Для того чтобы различные компьютеры «понимали» сообщения друг друга, нужны специальные языки, записи на которых одинаково понятны всем абонентам сети. Такие языки называются протоколами связи. Разработкой протоколов также занимаются системные программисты. Подобно средствам мировой телефонной связи, программы, реализующие протоколы, позволяют владельцам машин общаться между собой с помощью электронной почты.

Вся совокупность системных программ образует ту программную среду, в которой «живет» компьютер. И чем богаче эта среда, чем активнее она пополняется новыми программами, тем более притягательной делается работа с компьютером, особенно когда в программную среду включаются программы, обеспечивающие пользователю условия для релаксации и переключения внимания.

К сожалению, в программную среду могут входить и программы, нарушающие ее деятельность. Это всевозможные программы для несанкционированного доступа к данным и программам, компьютерные вирусы и другие программные средства.

Кроме системного программирования выделяют проблемно-ориентированное (или проблемно-прикладное) программирование. Специалисты, работающие в этой сфере, создают пользовательские программы, нацеленные на решение задач в той или иной области человеческой деятельности.

Прикладные программы бывают разного назначения. Это могут быть программы, нацеленные на решение каких-либо конкретных задач и не пригодные ни для чего другого. Программы такого типа теперь пишут только для особо важных и крупных задач, достойных того, чтобы потратить на них усилия программистов.

Для задач, встречающихся часто, создаются пакеты прикладных программ. В пакет включают множество программ, предназначенных для задач определенного класса (например, пакет статистических методов обработки наблюдений или пакет для решения инженерных задач). Пакет снабжается управляющей программой, которая обеспечивает пользователю удобные условия для работы с ним. Среди прикладных программ встречаются также специальные инструментальные программные средства, с помощью которых пользователь может модифицировать программы в нужный ему вид.

Наконец, большой отряд программистов связан с созданием программ для разного рода информационных систем, например для банков данных.

Программирование давно уже стало отраслью индустрии. Создаются новые типы языков программирования, языков запросов для баз данных и знаний, отыскиваются новые программные модели для представления знаний и манипулирования ими. Появление вычислительных машин с новой архитектурой ставит перед создателями программного обеспечения новые задачи. Так, например, возникла новая ветвь программирования - параллельное программирование.

Создание новых технологий тут столь же важно, как и в любой другой промышленной отрасли. Десятки существующих сейчас технологий программирования свидетельствуют о большом интересе фирм, производящих программы, к обеспечению высокого профессионального уровня написания программ. Многие технологии тщательно охраняются фирмами от своих конкурентов.