что такое программирование определение
Программирование
Программи́рование — процесс создания компьютерных программ.
В узком смысле (так называемое кодирование) под программированием понимается написание инструкций (программ) на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму — плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами (на профессиональном жаргоне — кодерами), а те, кто разрабатывает алгоритмы — алгоритмистами, специалистами предметной области, математиками.
В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ — программного обеспечения ЭВМ. Иначе это называется «программная инженерия» («инженерия ПО»). Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.
Программирование для ЭВМ основывается на использовании языков программирования, на которых записывается программа. Чтобы программа могла быть понята и исполнена ЭВМ, требуется специальный инструмент — транслятор.
В настоящее время активно используются интегрированные среды разработки, включающие в свой состав также редактор для ввода и редактирования текстов программ, отладчики для поиска и устранения ошибок, трансляторы с различных языков программирования, компоновщики для сборки программы из нескольких модулей и другие служебные модули.
Текстовый редактор среды программирования может иметь специфичную функциональность, такую как индексация имен, отображение документации, средства визуального создания пользовательского интерфейса. С помощью текстового редактора программист производит набор и редактирования текста создаваемой программы, который называют исходным кодом. Язык программирования определяет синтаксис и изначальную семантику исходного кода. Компилятор преобразует текст программы в машинный код, непосредственно исполняемый электронными компонентами компьютера. Интерпретатор создаёт виртуальную машину для выполнения программы, которая полностью или частично берёт на себя функции исполнения программ.
Программирование в широком смысле можно разбить на несколько стадий:
Содержание
История
Антикитерский механизм из Древней Греции был калькулятором, использовавшим шестерни различных размеров и конфигурации, обусловливавших его работу, [1] по отслеживанию метонова цикла, до сих пор использующегося в лунно-солнечных календарях. [2] Аль-Джазари построил программируемый автомат-гуманоид в 1206 году. 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 ударными инструментами.
Часто первым программируемым устройством принято считать 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.
Первое программируемое вычислительное устройство, Аналитическую машину, разработал Чарлз Бэббидж (но не смог её построить). 19 июля 1843 года графиня Ада Августа Лавлейс, дочь великого английского поэта Джорджа Байрона, как принято считать, 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 свое принципиальное значение и для современного программирования. 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. Однако ни одна из программ написанных Адой Лавлейс никогда так и не была запущена.
Языки программирования
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.
Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования (парадигмы программирования). Отчасти искусство программирования состоит в том, чтобы выбрать язык программирования, наиболее полно подходящий для решения поставленной задачи. 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 — ассемблера — получаются алгоритмически простейшими трансляторами.)
Программные средства
Программные средства, используемые при разработке программ делятся на системные и инструментальные. В системном обеспечении основными являются операционные системы, инструментальные средства и технологии Windows, Mac OS X, Linux и т. п.
На олимпиадах по информатике и программированию с успехом используются только свободно распространяемые лицензионные инструментальные средства (в большинстве своём распространяются по лицензии GNU GPL). Из языков программирования на олимпиадах по программированию последние годы часто используются языки программирования Паскаль, C/C++ и Java.
Что такое разработка: объяснение для новичков
Авторизуйтесь
Что такое разработка: объяснение для новичков
Объясняем, что такое программирование и с чего начать, на примере JavaScript. Этот язык занимает лидирующие позиции в рейтингах популярности, а также поддерживает императивные, структурируемые, объектно-ориентированные и управляемые событиями парадигмы.
Примечание Вы читаете улучшенную версию некогда выпущенной нами статьи.
Набор инструментов для программирования с нуля
Инструментарий типичного программиста чаще всего состоит из следующих вещей:
Вы можете использовать бесплатное ПО в начале работы, такое как Atom и Notepad++. Также можно попробовать SublimeText, однако этот редактор является платным.
Переменные
В начале программирования нужно освоить переменные — именованные области памяти для хранения данных. Есть две основные причины, по которым следует именовать данные:
Примечание В названиях переменных нельзя использовать апострофы.
Чтобы переменная существовала, её нужно объявить. Объявление переменных служит в роли свидетельства о «рождении» для данных. Давайте посмотрим на пример:
Ключевое слово var означает переменную.
Переменной нужно присвоить значение:
Теперь вы можете использовать переменную, the_number_of_days_in_december вместо числа 31.
25–27 ноября, Онлайн, Беcплатно
Следует помнить, что вы также можете объявлять переменные для данных, которые ещё не существуют. Например, вы можете объявить var donalds_birthday и сообщить приложению, чтобы оно ожидало ввода значения. Всё, что будет введено пользователем для этой переменной, будет использоваться в тексте под именем donalds_birthday
Переменной также можно объявить целую строку или фрагмент текста:
Откройте консоль в Google Chrome нажатием клавиши F12 (для владельцев Mac рекомендуется ознакомиться с этой статьёй). Перед вами появится следующее окно:
Убедитесь, что выбрана вкладка «Console», кликните на пустом поле рядом со знаком «больше» ( > ), объявите переменную и присвойте ей значение, а затем нажмите клавишу ввода.
В консоли отображается сообщение undefined из-за того, что строка кода не вывела какие-либо данные, чего, собственно, делать и не должна. Теперь введите название своей переменной в строку и нажмите кнопку ввода.
Поздравляем! Консоль (которая также служит в роли интерпретатора) понимает вашу переменную.
Объекты
А что такое разработка без объектов? В JavaScript объекты объявляются почти так же, как и переменные:
Мы можем использовать объект human и ссылаться на него точно так же, как и на любую другую переменную. Компьютер поймёт, что нужно сослаться на какое-либо определённое свойство, если мы его напишем через точку:
Каждый из элементов сверху может быть изменён и ссылаться на другое свойство. Например, давайте изменим имя (name):
Массивы
Чтобы начать программировать, нужно изучить и массивы — списки похожих фрагментов данных. В программировании на JavaScript массивы выглядят следующим образом:
Для массивов принято использовать [квадратные скобки]. В данном случае вы можете использовать tweets в любом месте вашего кода, ссылаясь на массив, который только что определили.
Примечание Счёт массивов начинается с нуля, а не с единицы.
Если вы хотите обратиться к какому-то отдельному элементу, то можно сделать следующее:
Внутри квадратных скобок мы пишем индекс элемента, к которому хотим обратиться.
Каждое из приведённых выше выражений — переменная. Вы можете присвоить им какое-нибудь новое значение, чтобы поэкспериментировать:
Теперь tweets[2] будет ссылаться на новое значение.
Массивы могут содержать текст, числа, даты, объекты и даже другие массивы. Массивы также могут быть свойствами объектов.
Чтобы обратиться к message, вы можете написать следующее:
И компьютер поймёт, что вы имеете в виду ‘Blink twice if you need help’
API — набор свойств и методов (целевых фрагментов кода), которые имеют свои имена, как переменные.
Метод похож на свойство, потому что к нему можно получить доступ через точку. Он отличается от свойства тем, что после него нужно поставить (круглые скобки). В этих круглых скобках хранятся данные, которые мы хотим добавить в наш массив. Теперь в tweets четыре элемента. Это выглядит вот так:
Функции
Функция — это фрагмент кода, который что-то выполняет и имеет имя. Функции можно легко объявлять:
Объявление функции начинается с ключевого слова, затем ей даётся имя. return заставляет значение «выпрыгивать» из функции. Затем функция завершается (если вы напишете код после return, то он не будет выполнен). Таким образом, вы можете сделать следующее:
Функция может быть свойством объекта. Она может быть элементом массива. Она может возвращать число, дату, строку, объект, массив, другую функцию, массив функций и т. д.
Часть данных, которую мы добавляем в функции, называется аргументом. Объявление функции, которая может ожидать аргументы, выглядит так:
В JavaScript также можно писать математические выражения как на калькуляторах:
Вы могли бы записать предыдущую функцию таким образом:
Эта функция делает всё то же, что и предыдущая, только в неё введена переменная в качестве посредника.
Логические ветви и сравнения
Мы делаем это с помощью оператора if (если) — ключевого слова, похожего на метод. Аргумент, который он ожидает, представляет собой какое-то выражение (обычно сравнение). Сравнения принимают два значения и сравнивают их друг с другом. В результате чего выбирается одно из следующих ключевых слов: true — в случае соответствия правилу и false — в случае несоответствия. Это называется логическим выражением.
Циклы
Но что такое циклы в программировании? Иногда при работе с массивом может понадобиться выполнить какой-то блок кода несколько раз подряд. В таких случаях следует использовать циклы. Простейшим видом цикла JavaScript является while (цикл выполняется, пока условие истинно):
null и undefined
Области применения
Если вы объявите переменную внутри функции, то вы не сможете ею воспользоваться где-нибудь за пределами функции. Пример:
Комментирование кода
Не всегда бывает понятно, что выполняет тот или иной код. Поэтому всегда следует комментировать его. В JavaScript комментарии начинаются с // :
// переменная равна 21.
// Если она не равна 21, пожалуйста, измените на 21.
// Что сделать: добавить больше переменных.
Так что же такое программирование
Программирование — это написание приложений, основанное на определённых правилах, некоторые их которых перечислены в нашей статье.
Теперь вы понимаете, что представляет собой разработка на базовом уровне. Желаем успехов на пути к освоению мастерства программирования. Если же вы понимаете, что JavaScript — не ваше, узнайте, какой язык программирования подойдёт для новичка.
От Древнего Египта к расшифровке генома: что такое программирование на самом деле
Программирование в узком смысле — это написание программ, а в широком — создание инструкций для любой системы, способной их воспринять. Изучаем истоки.
Чтобы обучиться программированию компьютера, человек должен сначала понять основные принципы составления инструкций.
Например, вы дали ребенку список продуктов для покупки в магазине. Но поставили условие: если молока 1,5% нет, то купить 2,5%. Это оператор ветвления (условный оператор), обеспечивающий выполнение определенной команды только при условии истинности некоторого логического выражения. В данном случае истинным является выражение «молока 1,5% нет» — поэтому мозг «запрограммированного» ребенка переходит к выполнению инструкции «купить 2,5%».
Далее: на все покупки вы дали 200 рублей и сказали, что если денег не хватает, то купить только самое важное. Налицо более сложный алгоритм. Здесь присутствует цикл — разновидность управляющей конструкции в высокоуровневых языках программирования, предназначенная для организации многократного исполнения набора инструкций.
Ребенок должен сложить сумму всех покупок и сравнить ее с условием «меньше или равно 200 рублей». Если условие не соблюдается, то срабатывает оператор ветвления, в этом дереве инструкций выполняется команда «исключить наименее важный продукт из списка» — и цикл запускается заново. Примерно так же работают компьютерные программы.
Сколько существует программирование
Программирование окружающих людей существует столько же, сколько существует человеческое общество, ведь человек — сугубо социальное животное.
По определению программирование — это передача команд. Если кто-то получает власть над окружающими, то он раздает команды (инструкции) для исполнения. В более сложных системах список разрешенных или запрещенных инструкций, а также порядок их выполнения (то есть алгоритмы) объединяют в большой документ. Он может называться устав, кодекс, свод законов, конституция, библия и т.д.
Имена программистов — авторов инструкций и алгоритмов — почитают в веках, если история их сохранила.
Иногда случается, что люди не понимают глубинного смысла алгоритмов — и просто слепо подчиняются инструкциям, как поклонники карго-культа из Меланезии строили взлетно-посадочные полосы в лесу, надеясь вызвать самолет с грузом (карго).
Люди издревле поняли, что знание алгоритмов дает власть над окружающими. Чтобы добыть это знание, нужно созерцать окружающий мир — и отмечать закономерности, которые вытекают из фундаментальных законов, прописанных в коде программы. Например, жрецы Вавилона и Древнего Египта столетиями вели наблюдения за небесными телами и сохраняли записи. Они вычислили цикл Сароса (18 лет11 дней), когда взаимное положение Солнца и Луны почти точно повторяется на небе. Зная условия цикла, жрецы могли предсказывать положение системы на годы вперед — и свои предсказания они преподносили в виде пророчеств, которые с благоговением воспринимал народ.
Программирование в природе
Если долго наблюдать за окружающим миром, то становится понятно: вся окружающая действительность подчиняется инструкциям с прописанными фундаментальными постоянными. В программировании это — выполнение кода с жестко установленными константами. Мы называем эти алгоритмы законами природы, а константы — фундаментальными физическими постоянными.
Сейчас науке известно 19 констант из «природного кода»:
Пространство-время нашей Вселенной строго подчиняется прописанным алгоритмам и константам. То же относится к биологической жизни. Как показывает сегодня наука, код для управления любым живым организмом указан в его генетической программе — геноме. Большинство этих программ, в том числе геном человека, составлены из молекул ДНК, в которых информация и инструкции записываются цифровым кодом из четырех оснований ДНК (T, C, G, A). Исходный код человека расшифрован и опубликован в открытом доступе.
С точки зрения программиста, ДНК похожа скорее на байт-код для виртуальной машины под названием «ядро клетки». Полная программа человека составляет 3,1 млрд пар оснований. Это примерно3 гигабайта, которые можно сократить до750 мегабайт, если выбросить «мусор» (старые копии генов, результаты неудачных экспериментов и т.д.). Копии программы хранятся в каждой клетке. Поэтому каждая клетка организма теоретически может превратиться в любую другую клетку организма, если получит такую команду (плюрипотентность).
Хотя полноценные изменения ДНК в организме крайне редко происходят в пределах одного поколения, существенные поправки вносятся путем активации или деактивации частей нашего генома без изменения самого кода.
Интересно, что в коде человеческого генома есть даже комментарии (интроны), которые располагаются между участками функционального кода (экзонами). Промежуток ДНК с интронами и экзонами выглядит примерно так:
Смысл комментариев в коде генома пока не до конца понятен. Высказывается предположение, что это аналог MFM-кодирования, чтобы обеспечить надежное хранение данных на цифровом накопителе.
В последнее время специалисты по биоинформатике и синтетической биологии постепенно осваивают инструкции экзонов — и уже могут синтезировать простейшие организмы с запрограммированными свойствами. Изумительная гармония алгоритмов, программ и универсальных констант в окружающем мире навела ученых на мысль о том, что наша Вселенная является результатом компьютерной симуляции. Проводятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть эту теорию.
американский инженер и предприниматель, который организует колонизацию Марса
Вероятность того, что мы не живем в компьютерной симуляции, равна одному на миллиарды.
Косвенным свидетельством этого является бурный прогресс виртуальной и дополненной реальности. Если экстраполировать такой прогресс на миллионы лет — вывод напрашивается сам собой: через миллион лет игры будут неотличимы от реальности, а значит, вероятность того, что мы живем в одном из таких искусственных миров, созданном более развитой цивилизацией, очень высока, считает Илон Маск.
Для чего нужно программирование
Мы убедились, что вся окружающая реальность описывается четкими алгоритмами и программами. Согласно научному консенсусу, большинство этих программ в живых организмах создано в результате эволюции. Но это вовсе не значит, что мы — люди — не можем создавать копии этих программ или абсолютно новые программы, которых раньше не существовало в природе. Конечно можем.
Где применяется программирование? С каждым годом оно охватывает всё большие области человеческой деятельности. Человек осваивает программирование автоматов и машин, которые по инструкции делают все, что нам нужно. Ученые научились программировать живые организмы, вирусы. Мы программируем растения, чтобы увеличить урожайность и защитить их от вредителей. Близки к успеху опыты по изменению генома человеческих эмбрионов, чтобы вносить улучшения в людей на стадии зародыша (лечить наследственные заболевания, выбирать мальчиков вместо девочек и т.д.).
Биоинформатика вносит свой вклад в программирование систем искусственного интеллекта (ИИ), которые распознают человеческую речь, понимают смысл слов, определяют объекты на фотографиях и видео и т.д. Из этих маленьких «кирпичиков» в будущем планируется создать «сильный» ИИ. Если он сможет самостоятельно эволюционировать, обучаясь на собранной информации, то бесконечное самообучение может привести человечество к технологической сингулярности, настоящему апогею компьютерного программирования. В этом случае созданная программа будет самосовершенствоваться настолько быстро, что станет недоступна нашему пониманию.
Технологическая сингулярность соответствует третьему закону Кларка, который можно наблюдать повсюду и в наши дни: «Любая достаточно развитая технология неотличима от магии».
Чем интересно программирование
Освоив программирование, человек получает высокооплачиваемую работу. Но, что еще важнее, меняется его взгляд на мир. Человеку становятся лучше понятны скрытые законы и алгоритмы, лежащие в основе окружающих явлений. Более того, он сам может писать такие алгоритмы.
Важно!
Программист — самая перспективная профессия XXI века, которая переживет любые кризисы и любой уровень безработицы.
Компьютеры заменяют людей на рабочих местах, промышленные роботы становятся массовыми. А разработчиков нужно всё больше, чтобы создавать новый софт и программировать роботов. Требуются инженеры и техники, чтобы обслуживать компьютерную технику. Такая необходимость останется по крайней мере до момента технологической сингулярности, когда ИИ сможет обслуживать и улучшать сам себя.
Программа «Веб-разработчик» — практический годовой курс для тех, кто хочет стать профессиональным программистом сайтов, запустить свой интернет-проект и получить первые заказы на разработку.
Пишет про разработку в Skillbox. Работал главным редактором сайта «Хабрахабр», ведет корпоративные блоги.
Значение слова «программирование»
1. Действие по знач. глаг. программировать. Программирование производства. Операция программирования.
2. Раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления программ для вычислительных машин.
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
По известному выражению Никлауса Вирта «Программы = алгоритмы + структуры данных»; иными словами, ключевыми непосредственными задачами программирования являются создание и использование алгоритмов и структур данных.
В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ — программного обеспечения. Эта инженерно-техническая дисциплина называется «программная инженерия». Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.
Программирование основывается на использовании языков программирования, на которых записываются инструкции для компьютера. Современное приложение содержит множество таких инструкций, связанных между собой.
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 настоящее время активно используются интегрированные среды разработки, включающие в свой состав также редактор для ввода и редактирования текстов программ, отладчики (т. н. дебаггеры) для поиска и устранения ошибок, трансляторы с различных языков программирования, компоновщики для сборки программы из нескольких модулей и другие служебные модули.
программи́рование
1. действие по значению гл. программировать; составление программы ◆ Понятие гена, — пишет академик Н. Дубинин, — наполнилось физиологическим и биохимическим содержанием, было показано, что код гена, т. е. его молекулярная структура, программирует в клетке синтез белков. Это программирование имеет сложный характер… В. А. Мезенцев, «Чудеса: Популярная энциклопедия», Том 2. Книга 3, 1991 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Будущее колонизировано планированием, в нём может произойти только запрограммированное или подлежащее программированию. В. В. Бибихин, «Язык философии», 1993 г. (цитата из НКРЯ)
Фразеологизмы и устойчивые сочетания
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова волан (существительное):