Информатика что такое язык: Язык программирования — урок. Информатика, 8 класс.

Начальные сведения о языке программирования Паскаль. Информатика, 8 класс: уроки, тесты, задания.

1.	Алфавит Сложность: лёгкое	1
2.	Служебные слова Сложность: лёгкое	1
3.	Типы данных Сложность: лёгкое	1
4.	Изображения Сложность: лёгкое	1
5.	Данные Сложность: среднее	2
6.	Описание переменных Сложность: среднее	2
7.	Имена Сложность: среднее	2
8.	Процесс выполнения операторов присваивания Сложность: среднее	3
9.	Выражения Сложность: сложное	3

Понятие язык программирования | Информатика

Сегодня практически все программы создаются с помощью языков программирования. Теоретически программу можно написать и на естественном языке (говорят: программирование на метаязыке), но из-за неоднозначности естественного языка автоматически перевести такую программу в машинный код пока невозможно.

Языки программирования — это формальные искусственные языки. Как и естественные языки, они имеют алфавит, словарный запас, грамматику и синтаксис, а также семантику.

Алфавит — разрешенный к использованию набор символов, с помощью которого могут быть образованы слова и величины данного языка.

Синтаксис — система правил, определяющих допустимые конструкции языка программирования из букв алфавита.

Семантика — система правил однозначного толкования каждой языковой конструкции, позволяющих производить процесс обработки даннх.

Взаимодействие синтаксических и семантических правил определяет основные понятия языка, такие как операторы, идентификаторы, константы, переменные, функции, процедуры и т.д. В отличие от естественных, язык программирования имеет ограниченный запас слов (операторов) и строгие правила их написания, а правила грамматики и семантики, как и для любого формального языка, явно однозначно и четко сформулированы.

Языки программирования, ориентированные на команды процессора и учитывающие его особенности, называют языками низкого уровня. «Низкий уровень» не означает неразвитый, имеется в виду, что операторы этого языка близки к машинному коду и ориентированы на конкретные команды процессора.

Языком самого низкого уровня является ассемблер. Программа, написанная на нем, представляет последовательность команд машинных кодов, но записанных с помощью символьных мнемоник. С помощью языков низкого уровня создаются компактные оптимальные программы, так как программист получает доступ ко всем возможностям процессора. С другой стороны, при этом требуется хорошо понимать устройство компьютера, а использование такой программы на компьютере с процессором другого типа невозможно. Такие языки программирования используются для написания небольших системных приложений, драйверов устройств, модулей стыковки с
нестандартным оборудованием, когда важнее компактность, быстродействие, прямой доступ к аппаратным ресурсам.

Языки программирования, имитирующие естественные, обладающие укрупненными командами, ориентированные «на человека», называют языками высокого уровня. Чем выше уровень языка, тем
ближе структуры данных и конструкции, использующиеся в программе, к понятиям исходной задачи. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому исходные тексты программ легко переносимы на другие платформы, имеющие
трансляторы этого языка. Разрабатывать программы на языках высокого уровня с помощью понятных и мощных команд значительно проще, число ошибок, допускаемых в процессе программирования,
намного меньше. В настоящее время насчитывается несколько сотен таких языков (без учета их диалектов).

Таким образом, языки программирования высокого уровня, ориентированные на решение больших содержательных прикладных задач, являются аппаратно-независимыми и требуют использования соответствующих программ-переводчиков для преобразования текста программы в машинный код, который в итоге и обрабатывается процессором.

Языки информатики — Информатика Давыдова

Язык как знаковая система

Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др. ), то есть информация представляется с помощью естественных языков. В основе языка лежит алфавит, то есть набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, английский язык использует латиницу (26 знаков), китайский язык использует алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).

Последовательности символов алфавита в соответствии с правилами грамматики образуют основные объекты языка — слова. Правила, согласно которым образуются предложения из слов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках грамматика и синтаксис языка формулируются с помощью большого количества правил, из которых существуют исключения, так как такие правила складывались исторически.

Наряду с естественными языками были разработаны формальные языки (системы счисления, язык алгебры, языки программирования и др.). Основное отличие формальных языков от естественных состоит в наличии строгих правил грамматики и синтаксиса.

Например, системы счисления можно рассматривать как формальные языки, имеющие алфавит (цифры) и позволяющие не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Некоторые языки используют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы, например химические формулы, ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.

Знаки могут -иметь различную физическую природу. Например, для представления информации с использованием языка в письменной форме используются знаки, которые являются изображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве знаков языка используются различные звуки (фонемы), а при обработке текста на компьютере знаки представляются в форме последовательностей электрических импульсов (компьютерных кодов).

Информатика и английский язык в СКФУ, профиль бакалавриата

Экзамены, минимальные баллы, бюджетные места, проходные баллы, стоимость обучения на программе Информатика и английский язык, Северо-Кавказский федеральный университет

Сводная информация

2021

Проходной балл 2020: от 196

Мест: 20

Комбинация ЕГЭ 1

ЕГЭ — мин. баллы 2021

Русский язык — 40

Обществознание — 45

Вступительные испытания

Профессиональное испытание — 30

Посмотрите варианты

Сводная информация

2021

Минимальный балл 2021: от 115

Мест: 7

Стоимость: от 102300 ⃏

Комбинация ЕГЭ 1

ЕГЭ — мин. баллы 2021

Русский язык — 40

Обществознание — 45

Вступительные испытания

Профессиональное испытание — 30

Посмотрите варианты

Параметры программы

Квалификация:  Бакалавриат;

Форма обучения:   Очная;

Язык обучения:  Русский;

На базе:  11 классов;

Срок обучения:  5 лет;

Курс:  Полный курс;

Военная кафедра:  есть;

Общежитие:  есть;

По учредителю:  государственный;

Город:  Ставрополь;

Варианты программы

Статистика изменения проходного балла по годам

Проходные баллы на бюджет

2020: 174

Проходные баллы на платное

2020: 115

О программе

Виды профессиональной деятельности:

• педагогическая;
• проектная;
• культурно-просветительская;
• научно-исследовательская.

Дисциплины, изучаемые в рамках профиля:

• иностранный язык для профессиональных целей
• основы письменной коммуникации
• проектная технология обучения
• руководство проектной деятельностью учащихся
• история языка
• мастерство учителя
• современные средства оценки результатов обучения языку
• управление образовательными системами
• управление межкультурной коммуникацией
• компьютерные сети и мультимедиатехнологии в образовании
• практика перевода
• основы технического перевода
• основы программирования
• математический анализ
• алгебра
• геометрия
• теория вероятностей и математическая статистика
• дискретная математика
• ИКТ в образовании
• методика обучения информатике
• объектно-ориентированное программирование
• математическая логика и теория алгоритмов
• информационные системы
• архитектура компьютера
• компьютерные сети
• информационная безопасность
• исследование операций
• практика устной и письменной речи
• практическая грамматика иностранного языка
• практическая фонетика
• страноведение
• теоретическая грамматика иностранного языка
• лексикология и стилистика

Дополнительные баллы к ЕГЭ от вуза

Золотой значок ГТО — 2

Аттестат с отличием — 5

Диплом СПО с отличием — 5

Портфолио/олимпиады — до 5

Волонтерство — до 1

Программа «Информатика и иностранный язык»

44. 03.01 ИНФОРМАТИКА И ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК

Современные образовательные технологии диктуют новые требования к компетенциям педагога: это необходимость владения современными программными и аппаратными средствами, знания востребованных языков программирования, умения использовать современные образовательные платформы в образовательной деятельности, знание иностранных языков для успешной коммуникации.

Выпускник образовательной программы может работать квалифицированным специалистом в области современных цифровых технологий,  преподавать информатику и иностранный язык в образовательных учреждениях любого уровня как в России, так и по всему миру.

ВАШ ПЕРСОНАЛЬНЫЙ НАСТАВНИК

Ответит на любые вопросы о программе

Ефимова Татьяна Борисовна

+7 927 200 37 11
tb_efimova@mail. ru

ПРИЕМНАЯ КОМИССИЯ

+7 (846) 933-88-00

ВРЕМЯ РАБОТЫ С 9:00 ДО 18:00

БЕЗ ВЫХОДНЫХ

Английский язык и информатика. ФГБОУ ВО ЧГПУ

Код и наименование направления подготовки:

44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки)

Уровень образования

Высшее образование — Бакалавриат

Квалификация

Бакалавр

Формы и сроки обучения:

Очная: 5

Заочная: 5,5

Информация по образовательной программе

Описание образовательной программы

Календарный учебный график

Рабочие программы дисциплин

Аннотации к рабочим программам дисциплин

Рабочие программы практик

Аннотации к рабочим программам практик

Методические и иные документы, разработанные ОО для обеспечения образовательного процесса

этимология — Происхождение слова «информатика»

Слово «информатика» достаточно молодое и было предложено для использования в 1962 году Филиппом Дрейфусом. Происходит от двух французских слов:
information (информация) + automatioque (автоматика) = informatique.

Впервые же термин «информатика» (нем. informatik) был введен Карлом Штейнбухом в 1957 году для обозначения технической области, которая занималась автоматизированной обработкой информации при помощи электронных вычислительных машин.

Название науки информатика (англ. informatics), конечно, имеет прямую связь со словом информация, заимствованным из польского языка довольно давно, еще в Петровскую эпоху. Слово информация по своему происхождению является латинизмом.
Informatio в переводе значит «осведомление, просвещение».

Несмотря на то, что информатика как наука появилась относительно недавно, её происхождение следует связывать с работами Лейбница по построению первой вычислительной машины и разработке универсального (философского) исчисления.

[Го́тфрид Ви́льгельм Ле́йбниц, 21 июня (1 июля) 1646 — 14 ноября 1716) — саксонский философ, логик, математик, механик, физик, юрист, историк, дипломат, изобретатель и языковед. Основатель и первый президент Берлинской Академии наук, иностранный член Французской Академии наук.
Лейбниц, независимо от Ньютона, создал математический анализ — дифференциальное и интегральное исчисления, основанные на бесконечно малых; создал комбинаторику как науку; заложил основы математической логики; описал двоичную систему счисления с цифрами 0 и 1.]

Первым в мире программистом была женщина – англичанка Ада Лавлэйс. В середине 19 века она составила план операций для прообраза современной ЭВМ — аналитической машины Чарльза Беббиджа, с помощью которых можно было решить уравнение Бернулли, выражающее закон сохранения энергии движущейся жидкости.

Первый факультет информатики был основан в 1962 году в университете Пёрдью (Purdue University).
Высшей наградой за заслуги в области информатики является премия Тьюринга.

Получается, что слову информация — около трёхсот лет, в течение которых науки и технологии развивались, готовя появление нового слова — информатика.

Языки информатики

Языки компьютерного программирования были важной частью информатики и всех основных
технологическое развитие в последнее время. Они используются для создания формы и функции, чтобы просто
обо всем, что мы используем, включая смартфоны, электронику и веб-сайты. Поскольку программисты становятся
более квалифицированный и искусный в написании программ, качество и интеллект технологического
устройства, с которыми мы работаем, продолжают совершенствоваться, и языки компьютерных наук будут продолжать
развиваться.Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с приведенной ниже инфографикой, созданной Университетом Флориды.

Онлайн программа бакалавриата компьютерных наук.

Связанная программа: B.S. в области компьютерных наук

Популярные языки программирования и их использование

Веб-сайты более инновационны, отзывчивы и предлагают множество функций и функций, при этом они безукоризненно разработаны с использованием одного или комбинации некоторых из самых популярных языков программирования на сегодняшний день. Эти языки программирования включают: C, C ++, JAVA, JAVASCRIPT, PHP, RUBY, Objective C и Python. C используется в качестве основного языка программирования, на котором основаны многие из этих новых языков. Другие языки используются для улучшения работы веб-сайтов, что позволяет создавать динамические страницы, функции и общий дизайн. Популярные веб-сайты и приложения, которые в настоящее время в той или иной форме используют эти языки программирования, включают Google и Bloomberg (C ++), приложение GoToMeeting и The Wall Street Journal (Java), Facebook и Twitter (JavaScript), Yahoo и Wikipedia (PHP), Groupon и Amazon. (Ruby), приложения для iPhone (Objective-C), а также YouTube и NASA (Python).

Конечно, есть домены за пределами веб-сайтов, где также широко представлены языки программирования. Эти области включают структуры факультетов и лабораторий информатики. 20 ведущих факультетов компьютерных наук университетов США используют для своих операций языки программирования Python (13), Java (11), Matlab (6), C (4) и C ++ (2). С другой стороны, 20 самых популярных в мире технологий используют JavaScript (54,4%), SQL (48%), Java (37,4%), C # (31.6%), PHP (29,7%), Python (23,8%), C ++ (20,6%), C (16,4%) и NODE.JS (13,3%) для питания своих устройств.

Специалист по работе с разработчиками

Компьютерные программисты часто работают разработчиками в различных областях и в различных областях. Они варьируются от области с наибольшим количеством программистов — полнофункциональных веб-разработчиков (32,4%) до области с наименьшим числом администраторов баз данных (0,2%). Другие области включают (в порядке убывания): студенты (13,4%), веб-разработчики (10.1%), мобильные разработчики (9,1%), разработчики настольных компьютеров (8,3%), веб-разработчики интерфейсов (6%), разработчики встроенных приложений (2,9%), разработчики корпоративного уровня (2,9%), руководители [cio, больше eng., cto и др.] (1,8%) и системные администраторы (1,6%).

Перспективы карьеры в индустрии программирования

Прогнозируемый период роста, обозначенный как будущее программного обеспечения для компьютерного программирования, — это семилетний период между 2015 и 2022 годами. Ожидается, что в этот период рост числа компьютерных профессий, а именно разработки программного обеспечения и программистов, будет имеют место с общей скоростью около 18%.Ожидается, что число разработчиков программного обеспечения увеличится с примерно 1 018 000 в 2015 году до 1 240 600 в 2022 году. Аналогичным образом ожидается, что число программистов увеличится с примерно 343 700 в 2015 году до 372 100 в 2022 году.

Другие тенденции и прогнозы: проекты с открытым исходным кодом, новые языки и адаптивный дизайн

Открытый исходный код — одна из наиболее часто используемых платформ в технологиях программирования и разработки сегодня, и эта траектория, вероятно, продолжится вверх.С 2010 года между 2010 и 2015 годами произошел сдвиг на 24 процентных пункта в компаниях, создающих программное обеспечение для клиентов с использованием открытого исходного кода — с 42% компаний до 66%. Поэтому неудивительно, что ожидается, что 88% компаний и 78% разработчиков увеличат свой вклад в проекты с открытым исходным кодом в течение следующих 2–3 лет.

Помимо роста проектов с открытым исходным кодом и разрабатываемого программного обеспечения, также появляются новые, улучшенные и более мощные языки программирования.Swift от Apple — преемник Objective-C — вероятно, займет первое место и займет центральное место в следующие несколько лет, поднявшись с 68 на 22 место в языковом рейтинге Redmonk. По мере нашего продвижения ожидается рост популярности и использования языка Galang с открытым исходным кодом для облачной разработки. Важно отметить, что новая удобная технология «перетаскивания» теперь доступна и программистам. Благодаря таким языкам, как MIT Scratch, Code Studio и Google Blockly, программисты теперь могут создавать код для своих проектов, не полагаясь на текстовый код.Они могут создавать свои программы, просто перетаскивая блоки. Это разработка, которая в настоящее время находится на стадии становления, и, вероятно, в ближайшие несколько лет она будет развиваться и совершенствоваться.

Наконец, адаптивный дизайн — это проблема, с которой программистам, вероятно, придется и дальше сталкиваться. Это связано с тем, что технологические рынки продолжают требовать программы для устройств разного размера. От очков (Google Glass) до часов (Apple Watch) программистам придется продолжать создавать программы и системы проектирования, которые будут соответствовать различным размерам экрана и потребностям потребителей.

информатика | Определение, поля и факты

Информатика , изучение компьютеров и вычислений, включая их теоретические и алгоритмические основы, аппаратное и программное обеспечение, а также их использование для обработки информации. Дисциплина информатики включает изучение алгоритмов и структур данных, компьютерное и сетевое проектирование, моделирование данных и информационных процессов, а также искусственный интеллект. Информатика берет некоторые свои основы из математики и инженерии и поэтому включает методы из таких областей, как теория массового обслуживания, вероятность и статистика, а также проектирование электронных схем.Информатика также широко использует проверку гипотез и экспериментирование во время концептуализации, проектирования, измерения и уточнения новых алгоритмов, информационных структур и компьютерных архитектур.

Популярные вопросы

Что такое информатика?

Кто самые известные компьютерные ученые?

Что можно делать с информатикой?

Используется ли информатика в видеоиграх?

Как мне изучить информатику?

Многие университеты по всему миру предлагают степени, которые обучают студентов основам теории информатики и приложениям компьютерного программирования.Кроме того, преобладание онлайн-ресурсов и курсов позволяет многим людям самостоятельно изучать более практические аспекты информатики (такие как кодирование, разработка видеоигр и дизайн приложений).

Информатика считается частью семейства из пяти отдельных, но взаимосвязанных дисциплин: компьютерная инженерия, информатика, информационные системы, информационные технологии и программная инженерия. Это семейство стало известно как дисциплина вычислений.Эти пять дисциплин взаимосвязаны в том смысле, что информатика является их объектом изучения, но они отделены друг от друга, поскольку каждая имеет свою исследовательскую перспективу и направленность учебной программы. (С 1991 года Ассоциация вычислительной техники [ACM], Компьютерное общество IEEE [IEEE-CS] и Ассоциация информационных систем [AIS] сотрудничают, чтобы разработать и обновить таксономию этих пяти взаимосвязанных дисциплин и руководящие принципы, которые образовательные учреждения во всем мире для своих программ бакалавриата, магистратуры и исследований.)

Основные области информатики включают традиционное изучение компьютерной архитектуры, языков программирования и разработки программного обеспечения. Однако они также включают в себя вычислительную науку (использование алгоритмических методов для моделирования научных данных), графику и визуализацию, взаимодействие человека с компьютером, базы данных и информационные системы, сети, а также социальные и профессиональные вопросы, которые являются уникальными для практики информатики. . Как может быть очевидно, некоторые из этих подполей частично совпадают в своей деятельности с другими современными областями, такими как биоинформатика и вычислительная химия.Эти совпадения являются следствием тенденции компьютерных ученых признавать многочисленные междисциплинарные связи в своей области и действовать в соответствии с ними.

Развитие информатики

Информатика возникла как самостоятельная дисциплина в начале 1960-х годов, хотя электронно-цифровой компьютер, являющийся объектом ее изучения, был изобретен примерно двумя десятилетиями ранее. Корни информатики лежат, прежде всего, в смежных областях математики, электротехники, физики и информационных систем управления.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Математика является источником двух ключевых концепций в развитии компьютера — идеи о том, что вся информация может быть представлена ​​в виде последовательностей нулей и единиц, и абстрактного понятия «хранимая программа». В двоичной системе счисления числа представлены последовательностью двоичных цифр 0 и 1 так же, как числа в знакомой десятичной системе представлены цифрами от 0 до 9.Относительная легкость, с которой два состояния (например, высокое и низкое напряжение) могут быть реализованы в электрических и электронных устройствах, естественным образом привела к тому, что двоичная цифра или бит стал основной единицей хранения и передачи данных в компьютерной системе.

Электротехника обеспечивает основы проектирования схем, а именно идею о том, что электрические импульсы, входящие в схему, могут быть объединены с использованием булевой алгебры для получения произвольных выходных сигналов. (Булева алгебра, разработанная в 19 веке, предоставила формализм для проектирования схемы с двоичными входными значениями нулей и единиц [ложь или истина, соответственно, в терминологии логики], чтобы получить любую желаемую комбинацию нулей и единиц на выходе.) Изобретение транзистора и миниатюризация схем, наряду с изобретением электронных, магнитных и оптических носителей для хранения и передачи информации, явились результатом достижений в области электротехники и физики.

Информационные системы управления, первоначально называвшиеся системами обработки данных, предоставили ранние идеи, на основе которых развились различные концепции информатики, такие как сортировка, поиск, базы данных, поиск информации и графические пользовательские интерфейсы.В крупных корпорациях размещались компьютеры, на которых хранилась информация, имеющая центральное значение для ведения бизнеса: расчет заработной платы, бухгалтерский учет, управление запасами, производственный контроль, отгрузка и получение.

Теоретические работы по вычислимости, начатые в 1930-х годах, обеспечили необходимое распространение этих достижений на проектирование целых машин; важной вехой стала спецификация машины Тьюринга (теоретическая вычислительная модель, выполняющая инструкции, представленные в виде последовательности нулей и единиц) в 1936 году британским математиком Аланом Тьюрингом и его доказательство вычислительной мощности модели.Другим прорывом стала концепция компьютера с хранимой программой, которую обычно приписывают венгерскому американскому математику Джону фон Нейману. Это истоки области информатики, которая позже стала известна как архитектура и организация.

Алан М. Тьюринг, 1951.

Science History Images / Alamy

В 1950-е годы большинство пользователей компьютеров работали либо в научно-исследовательских лабораториях, либо в крупных корпорациях. Первая группа использовала компьютеры для выполнения сложных математических вычислений (например,g., траектории ракет), в то время как последняя группа использовала компьютеры для управления большими объемами корпоративных данных (например, платежными ведомостями и товарно-материальными запасами). Обе группы быстро поняли, что написание программ на машинном языке нулей и единиц непрактично и не надежно. Это открытие привело к разработке языка ассемблера в начале 1950-х годов, который позволяет программистам использовать символы для инструкций (например, ADD для сложения) и переменных (например, X ). Другая программа, известная как ассемблер, переводила эти символические программы в эквивалентную двоичную программу, шаги которой компьютер мог выполнять, или «выполнять».”

Другие элементы системного программного обеспечения, известные как связывающие загрузчики, были разработаны для объединения частей собранного кода и загрузки их в память компьютера, где они могли быть выполнены. Концепция связывания отдельных частей кода была важна, поскольку позволяла повторно использовать «библиотеки» программ для выполнения общих задач. Это был первый шаг в развитии области компьютерных наук, называемой программной инженерией.

Позже, в 1950-х годах, язык ассемблера оказался настолько громоздким, что разработка языков высокого уровня (ближе к естественным языкам) начала поддерживать более легкое и быстрое программирование.FORTRAN стал основным языком высокого уровня для научного программирования, а COBOL стал основным языком бизнес-программирования. Эти языки несли с собой потребность в различном программном обеспечении, называемом компиляторами, которое переводит программы на языке высокого уровня в машинный код. По мере того как языки программирования становились все более мощными и абстрактными, создание компиляторов, которые создают высококачественный машинный код и которые эффективны с точки зрения скорости выполнения и потребления памяти, стало сложной проблемой информатики.Разработка и реализация языков высокого уровня лежит в основе области информатики, называемой языками программирования.

Рост использования компьютеров в начале 1960-х годов послужил толчком для разработки первых операционных систем, которые состояли из резидентного программного обеспечения системы, которое автоматически обрабатывало ввод и вывод, а также выполнение программ, называемых «заданиями». Спрос на более совершенные вычислительные методы привел к возрождению интереса к численным методам и их анализу — деятельности, которая распространилась настолько широко, что стала известна как вычислительная наука.

В 1970-х и 1980-х годах появились мощные устройства компьютерной графики, как для научного моделирования, так и для другой визуальной деятельности. (Компьютеризированные графические устройства были введены в начале 1950-х годов с отображением грубых изображений на бумажных графиках и экранах электронно-лучевых трубок [ЭЛТ].) Дорогостоящее оборудование и ограниченная доступность программного обеспечения не позволяли этой области расти до начала 1980-х годов, когда компьютерная память, необходимая для растровой графики (в которой изображение состоит из небольших прямоугольных пикселей), стала более доступной.Технология растровых изображений вместе с экранами с высоким разрешением и развитием графических стандартов, которые делают программное обеспечение менее зависимым от машины, привели к взрывному росту этой области. Поддержка всех этих видов деятельности переросла в область информатики, известную как графика и визуальные вычисления.

С этой областью тесно связано проектирование и анализ систем, которые напрямую взаимодействуют с пользователями, выполняющими различные вычислительные задачи. Эти системы стали широко использоваться в 1980-х и 1990-х годах, когда линейное взаимодействие с пользователями было заменено графическими пользовательскими интерфейсами (GUI).Дизайн графического интерфейса пользователя, который был впервые разработан Xerox, а затем подхвачен Apple (Macintosh) и, наконец, Microsoft (Windows), важен, потому что он составляет то, что люди видят и делают, когда они взаимодействуют с вычислительным устройством. Дизайн соответствующих пользовательских интерфейсов для всех типов пользователей превратился в область компьютерных наук, известную как взаимодействие человека с компьютером (HCI).

графический интерфейс пользователя

Xerox Alto был первым компьютером, на котором для управления системой использовались графические значки и мышь — первый графический интерфейс пользователя (GUI).

Предоставлено Xerox

Область компьютерной архитектуры и организации также резко изменилась с тех пор, как в 1950-х были разработаны первые компьютеры с хранимыми программами. Так называемые системы с разделением времени появились в 1960-х, чтобы позволить нескольким пользователям одновременно запускать программы с разных терминалов, жестко подключенных к компьютеру. В 1970-х годах были разработаны первые глобальные компьютерные сети (WAN) и протоколы для высокоскоростной передачи информации между компьютерами, разделенными большими расстояниями.По мере развития этих видов деятельности они переросли в область компьютерных наук, называемую сетями и коммуникациями. Важным достижением в этой области стало развитие Интернета.

Идея о том, что инструкции, а также данные могут храниться в памяти компьютера, была критически важна для фундаментальных открытий о теоретическом поведении алгоритмов. То есть такие вопросы, как «Что можно / нельзя вычислить?» были формально рассмотрены с использованием этих абстрактных идей. Эти открытия положили начало области информатики, известной как алгоритмы и сложность.Ключевой частью этой области является изучение и применение структур данных, подходящих для различных приложений. Структуры данных, наряду с разработкой оптимальных алгоритмов для вставки, удаления и размещения данных в таких структурах, являются серьезной проблемой для компьютерных ученых, потому что они так активно используются в компьютерном программном обеспечении, особенно в компиляторах, операционных системах, файловых системах и т. Д. и поисковые системы.

В 1960-х годах изобретение магнитных дисков обеспечило быстрый доступ к данным, расположенным в произвольном месте на диске.Это изобретение привело не только к более грамотно спроектированным файловым системам, но и к разработке баз данных и систем поиска информации, которые впоследствии стали важными для хранения, извлечения и передачи больших объемов и разнообразных данных через Интернет. Эта область информатики известна как управление информацией.

Другой долгосрочной целью компьютерных исследований является создание вычислительных машин и роботизированных устройств, которые могут выполнять задачи, которые обычно считаются требующими человеческого интеллекта.К таким задачам относятся движение, зрение, слух, говорение, понимание естественного языка, мышление и даже проявление человеческих эмоций. Область информатики интеллектуальных систем, первоначально известная как искусственный интеллект (ИИ), на самом деле предшествовала появлению первых электронных компьютеров в 1940-х годах, хотя термин искусственный интеллект не был введен до 1956 года.

Три развития вычислительной техники в начале XXI века — мобильные вычисления, вычисления клиент-сервер и взлом компьютеров — способствовали появлению трех новых областей в компьютерных науках: разработка на основе платформ, параллельные и распределенные вычисления и безопасность. и информационное обеспечение.Платформенная разработка — это изучение особых потребностей мобильных устройств, их операционных систем и приложений. Параллельные и распределенные вычисления относятся к разработке архитектур и языков программирования, которые поддерживают разработку алгоритмов, компоненты которых могут работать одновременно и асинхронно (а не последовательно), чтобы лучше использовать время и пространство. Обеспечение безопасности и информации связано с проектированием компьютерных систем и программного обеспечения, которые защищают целостность и безопасность данных, а также конфиденциальность лиц, для которых эти данные характерны.

Наконец, на протяжении всей истории информатики особое внимание уделялось уникальному влиянию на общество, которое сопровождает исследования в области информатики и технологические достижения. Например, с появлением Интернета в 1980-х годах разработчикам программного обеспечения потребовалось решить важные вопросы, связанные с информационной безопасностью, личной конфиденциальностью и надежностью системы. Кроме того, вопрос о том, является ли компьютерное программное обеспечение интеллектуальной собственностью, и связанный с ним вопрос «Кому оно принадлежит?» дала начало совершенно новой правовой области лицензирования и стандартов лицензирования, которые применяются к программному обеспечению и связанным с ним артефактам.Эти и другие проблемы составляют основу социальных и профессиональных вопросов информатики и проявляются почти во всех других областях, указанных выше.

Итак, подводя итог, дисциплина информатики превратилась в следующие 15 отдельных областей:

• Алгоритмы и сложность

• Архитектура и организация

• Вычислительные науки

• Графика и визуальные вычисления

• Взаимодействие человека и компьютера

• 12 901

  901 Интеллектуальные системы управления информацией

  29

  Сеть и связь

• Операционные системы

• Параллельные и распределенные вычисления

• Платформенная разработка

• Языки программирования

• Безопасность и информационная безопасность

• Социальные и профессиональные вопросы

Информатика по-прежнему имеет сильные математические и инженерные корни.Программы бакалавриата, магистратуры и докторантуры по информатике обычно предлагаются высшими учебными заведениями, и эти программы требуют от студентов прохождения соответствующих курсов математики и инженерии, в зависимости от их специализации. Например, все студенты бакалавриата по информатике должны изучать дискретную математику (логику, комбинаторику и элементарную теорию графов). Многие программы также требуют от студентов завершения курсов по расчету, статистике, численному анализу, физике и принципам инженерии в начале учебы.

Информатика: языки программирования

Урок 4: Языки программирования

/ en / computer-science / binary / content /

Языки программирования

За всем, что мы делаем на компьютерах и смартфонах, стоит какой-то код , говорящий, что делать. Но вы когда-нибудь задумывались о , как пишется этот код ?

В мире вокруг нас есть тысячи языков, и в цифровом мире все не так уж и иначе.Существует также множество различных языков программирования , составляющих код, на котором основана большая часть наших технологий.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о языках программирования.

Язык программирования состоит из конкретных терминов и указаний , которые используются для создания некоторого типа вывода , такого как веб-сайты, приложения и другое программное обеспечение.

Такие языки, как Javascript , Python и Java , часто используются веб-сайтами для различных целей. C ++ используется практически повсюду для создания таких вещей, как настольные приложения, игры и многое другое.

Также есть HTML и CSS . Хотя технически это не языки программирования, они используются для создания структуры и внешнего вида почти каждого веб-сайта.

Это лишь некоторые из самых популярных языков, но их гораздо больше. Причина этого в том, что все эти языки уникальны, и работают по-разному, друг от друга.

Чтобы подробнее объяснить это, давайте взглянем на автомобилей . В мире существуют разные типы транспортных средств, и большинство из них могут доставить вас из пункта А в пункт Б. Однако какой из них вы выберете, зависит от нескольких факторов.

Некоторые из них могут быть на быстрее , чем другие, а для управления некоторыми автомобилями может потребоваться на больше навыков или , обученных . В некоторых случаях одно транспортное средство может работать лучше, чем другое, например, если вам нужно переместить несколько громоздких предметов.Но во многих случаях большинство видов транспорта могут выполнить работу , и все сводится к тому, что лично предпочитает .

Все эти качества транспортных средств применимы и к языкам программирования. Например, веб-разработчик может выбрать JavaScript , потому что он хорошо работает с HTML , а дизайнер видеоигр может выбрать C ++ , потому что может обрабатывать более сложную графику .

Без языков программирования большая часть технологий, которые мы используем ежедневно, были бы бесполезны.Когда доходит до этого, они просто основа всего нашего программного обеспечения.

/ ru / информатика / последовательности-выборки-и-циклы / содержание /

Какие языки используются в компьютерных науках?

Любой, кто хочет работать с компьютерами, может задаться вопросом, какие языки используются в компьютерных науках. Это очень частый вопрос для тех, кто мечтает создать следующее популярное приложение или видеоигру, но это более сложный вопрос, чем можно подумать. Информатика — это такой общий термин, что он может относиться ко многим различным темам, профессиям и должностным обязанностям.За прошедшие годы появилось много языков программирования, но лишь немногие из них используются в массовом порядке.

Используемые языки зависят от требований работодателя или ваших личных предпочтений

Сегодня существуют сотни языков программирования, но языки, которые фактически используются вами как работающим профессионалом с образованием в области информатики, вероятно, зависят от требований вашего начальника . Вам может потребоваться использовать один язык программирования или только определенные указанные языки для выполнения конкретного проекта.В противном случае работодатели обычно оставляют вам решать, какие языки программирования использовать, пока работа будет выполнена. Когда вам будет предоставлена ​​свобода программирования, используя ваш любимый язык, язык, о котором вы, вероятно, хорошо знаете и пользуетесь большим опытом, вы сможете выполнять более качественную работу за более короткое время.

Ваш конкретный тип работы или обязанности могут определять, какие языки программирования используются.

Информатика — это очень широкая область изучения компьютеров и того, как они функционируют.Информатика затрагивает практически все темы, связанные с тем, как компьютер может работать, и программирование — лишь одна из многих тем. Однако языки — это еще не все. Люди, имеющие образование в области компьютерных наук, могут занимать самые разные должности в технологическом секторе. Есть специалисты по ремонту, специалисты по ИТ-поддержке, разработчики программного и аппаратного обеспечения и многие другие, но не все они в одинаковой степени знакомы с языками программирования. Не каждая работа, связанная с компьютером, напрямую связана с программированием.Разработчики программного обеспечения — самые настоящие программисты, и они должны иметь глубокие познания во многих различных языках программирования. Их работа связана с написанием кода, поэтому разработчики, вероятно, используют больше языков, чем другие ИТ-специалисты. Персонал службы поддержки клиентов должен иметь некоторые знания компьютерных языков, чтобы помочь в устранении неполадок, но они, вероятно, не знают столько, сколько разработчики. Специалисты по ремонту могут вообще не разбираться в языках, но они отлично разбираются в том, что не так с физическими компьютерами.

Почти исчерпывающий список языков программирования, которые можно использовать в компьютерных науках

Большинство людей слышали о Java и C ++, но есть множество других, незнакомых широким массам. Многие ИТ-специалисты даже не знают о некоторых языках, существующих или существовавших в настоящее время. Согласно DZone, сегодня в мире информатики известно 256 языков, в том числе: 4th Dimension / 4D, ABAP, ABC, ActionScript, Ada, Agilent VEE, Algol, Alice, Angelscript, Apex, APL, AppleScript, Arc. , Arduino, ASP, AspectJ, Assembly, ATLAS, Augeas, AutoHotkey, AutoIt, AutoLISP, Automator, Avenue, Awk, Bash, (Visual) Basic, bc, BCPL, BETA, BlitzMax, Boo, Bourne Shell, Bro, C, C Оболочка, C #, C ++, C ++ / CLI, C-Omega, Caml, Ceylon, CFML, cg, Ch, CHILL, CIL, CL (OS / 400), Clarion, Clean, Clipper, Clojure, CLU, COBOL, Cobra, CoffeeScript , ColdFusion, COMAL, Common Lisp, Coq, cT, Curl, D, Dart, DCL, DCPU-16 ASM, Delphi / Object Pascal, DiBOL, Dylan, E, eC, Ecl, ECMAScript, EGL, Eiffel, Elixir, Emacs Lisp , Erlang, Etoys, Euphoria, EXEC, F #, Factor, Falcon, Fancy, Fantom, Felix, Forth, Fortran, Fortress, (Visual) FoxPro, Gambas, GNU Octave, Go, Google AppsScript, Gosu, Groovy, Haskell, haXe, Heron, HPL, HyperTalk, Icon, IDL, Inform, Informix-4GL, INTERCAL, Io, Ioke, J, J #, JADE , Java, Java FX Script, JavaScript, JScript, JScript.NET, Julia, Korn Shell, Kotlin, LabVIEW, Ladder Logic, Lasso, Limbo, Lingo, Lisp, Logo, Logtalk, LotusScript, LPC, Lua, Lustre, M4, MAD, Magic, Magik, Malbolge, MANTIS, Maple, Mathematica, MATLAB, Max / MSP, MAXScript, MEL, Mercury, Mirah, Miva, ML, Monkey, Modula-2, Modula-3, MOO, Moto, MS-DOS Batch, MUMPS, NATURAL, Nemerle, Nimrod, NQC, NSIS, Nu , NXT-G, Oberon, Object Rexx, Objective-C, Objective-J, OCaml, Occam, ooc, Opa, OpenCL, OpenEdge ABL, OPL, Oz, Paradox, Parrot, Pascal, Perl, PHP, Pike, PILOT, PL / I, PL / SQL, Pliant, PostScript, POV-Ray, PowerBasic, PowerScript, PowerShell, Processing, Prolog, Puppet, Pure Data, Python, Q, R, Racket, REALBasic, REBOL, Revolution, REXX, RPG (OS / 400), Ruby, Rust, S, S-PLUS, SAS, Sather, Scala, Scheme, Scilab, Scratch, sed, Seed7, Self, Shell, SIGNAL, Simula, Simulink, Slate, Smalltalk, Smarty, SPARK, SPSS, SQR , Squeak, Squirrel, Standard ML, Suneido, SuperCollider, TACL, Tcl, Tex, thinBasic, TOM, Transact-SQL, Turing, TypeScript, Vala / Genie, VBScri pt, Verilog, VHDL, VimL, ​​Visual Basic.NET, WebDNA, Whitespace, X10, xBase, XBase ++, Xen, XPL, XSLT, XQuery, yacc, Yorick и Z shell.

В области информатики можно использовать любой допустимый язык программирования. Однако лишь небольшое количество таких программ получили широкое распространение в профессиональном мире. Вместо того, чтобы спрашивать, какие языки используются в информатике, попробуйте спросить, какие из них популярны сегодня, потому что это может оказаться более полезным для вашего будущего.

Чтобы узнать больше о получении степени по информатике, прочтите эту статью «10 лучших онлайн-программ для получения степени по информатике».

Какие языки я буду изучать в программе по информатике?

Краеугольным камнем любого курса информатики будут языки программирования, которые изучают студенты. Типичная программа по информатике будет обучать как минимум одному языку, используемому при разработке программного обеспечения, например Java или C ++. Тем не менее, большинство колледжей предоставляют несколько групп, в которых преподается ряд языков, предназначенных для более конкретных целей, таких как PHP или COBOL. Поскольку сегодня наиболее распространены объектно-ориентированные языки, наиболее популярным выбором является Java или близкий к нему язык, поскольку основы объектно-ориентированного программирования сильно отличаются от не объектно-ориентированных процедурных языков.

Ява

Java популярен, потому что приложения Java работают практически в любой операционной системе, а Java — предпочтительный язык для написания приложений на телефонах и планшетах Android. Есть много возможностей для тех, кто знает Java, но, поскольку это настолько распространено, это также означает, что конкуренция высока, а зарплаты, как правило, ниже, чем могут командовать более специализированные программисты.

C / C ++

C / C ++ встречается реже, но пользуется большим спросом, особенно в приложениях, требующих очень высокой производительности.Хотя технически это два разных языка, C ++ — это «улучшенный» C, и большинство программ на C являются действительными программами на C ++. В игровой индустрии особенно широко используется C ++, а компиляторы C ++ легко найти как бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, такое как GCC).

Практически любая полезная программа по информатике начинается с изучения одного из этих двух языков, так как изучение Java или C ++ научит студента всем основным основам программирования. Позже в программе будут доступны другие языки, и хотя хорошее понимание общей техники программирования — это хорошо, серьезный студент, изучающий информатику, захочет сосредоточиться на конкретном наборе навыков.Например, язык ассемблера не широко используется для разработки типичных приложений, но чрезвычайно важен для изучения программного обеспечения, которое должно работать с ограниченными ресурсами или напрямую взаимодействовать с оборудованием, таким как драйверы устройств или прошивки для телефонов.

PHP

Второй тип языков, которым обучают другие программы, — это широкий спектр языков программирования, ориентированных на Интернет. PHP — бесспорный лидер в этой области, работает на большинстве всех веб-серверов и обычно сочетается с программным обеспечением баз данных SQL (например, MySQL).Самому SQL будут учить в любом курсе веб-разработки. Хотя SQL не является полноценным языком программирования, PHP и SQL работают вместе, обеспечивая работу серверной части большинства веб-сайтов.

Рубин

Однако

PHP — не единственный выбор, поскольку Ruby стал более популярным. В отличие от PHP, он объектно-ориентирован, как Java, и имеет ряд преимуществ, таких как скорость и более быстрая разработка. В качестве альтернативы существуют языки сценариев «на стороне клиента», которые обеспечивают максимальную интерактивность в Интернете. Стандарт здесь — Javascript, который отличается от Java.Изучая сочетание создания веб-страницы HTML5 с элементами Javascript, взаимодействующими с сценарием PHP и базой данных MySQL, студент, изучающий информатику, узнает, что составляет большую часть современного Интернета.

Некоторые колледжи будут предлагать языки программирования, которые имеют более узкое применение. COBOL является здесь наиболее значимым, так как он широко используется в деловых и банковских операциях. В результате программирование на COBOL может быть не таким привлекательным, но, как правило, очень хорошо оплачивается. Точно так же Fortran в основном используется в научных и инженерных приложениях, а Perl используется в качестве альтернативы или вместе с PHP в Интернете.Даже если вам не преподают специально по выбранной вами программе, часто стоит изучить их самостоятельно, после того как вы получите твердое представление о принципах программирования на более типичном языке.

языков программирования | Департамент компьютерных наук

Группа исследования языков программирования в Корнелле включает восемь преподавателей и более двух десятков кандидатов наук. студенты. Мы гордимся своей широтой и глубиной в этой основной дисциплине. Корнелл с самого начала был известен своими исследованиями в области языков программирования.Мы внесли фундаментальный вклад в теорию типов, автоматическое доказательство теорем и семантику языка. Более поздней темой стали языковые решения таких важных проблем, как компьютерная безопасность, сети и распределенное программирование. Исследователи из Корнелла также внесли свой вклад в реализацию языков, анализ и оптимизацию программ, предметно-ориентированные языки и разработку программного обеспечения.

Посетите сайт группы PL для получения новостей и полного списка людей, участвующих в исследованиях PL.

Факультет

Роберт Констебль исследует языки программирования и формальные методы в контексте теории типов. Помощник доказательства Nuprl, разработанный Констеблем и его группой, представляет собой язык с зависимой типизацией, который можно использовать для описания распределенных вычислений, в качестве формального языка спецификации для вычислительных задач и в качестве теории для формализации тем в конструктивной и интуиционистской математике. которую классическую математику обычно можно рассматривать как частный случай).Констебль также интересуется синтезом программ и параллельных процессов из доказательств, разработкой систем, безопасность которых может быть продемонстрирована путем построения, и исследованием глубоких связей между программированием и логикой.

Нейт Фостер работает над языковым дизайном, семантикой и реализацией. В прошлом он работал над языками и системами типов для обработки данных, включая двунаправленные языки и происхождение данных. Совсем недавно он разработал язык Frenetic, который предоставляет высокоуровневые конструкции для определения поведения сетей.Frenetic позволяет программистам определять поведение всей сети с помощью одной программы, которую компилятор переводит в низкоуровневый код для нижележащих устройств. Это предоставляет возможности для обеспечения безопасности, надежности и производительности с использованием языковых методов.

Декстер Козен имеет интересы, которые охватывают множество тем на стыке компьютерных наук и математики, включая проектирование и анализ алгоритмов, вычислительную сложность, проблемы принятия решений в логике и алгебре, а также логику и семантику языков программирования.Козен получил ряд основополагающих результатов для алгебр Клини с помощью тестов и разработал приложения для эффективной сертификации кода и проверки компилятора. Недавно он исследовал капсулы, которые обеспечивают чистое алгебраическое представление состояния в функциональных и императивных языках более высокого порядка с изменяемыми связями и коалгебраическими методами проверки.

Грег Моррисетт специализируется на применении технологии языков программирования для создания безопасных, надежных и высокопроизводительных программных систем.Общей темой является акцент на языках и инструментах системного уровня, которые могут помочь обнаружить или предотвратить распространенные уязвимости в программном обеспечении. Предыдущие примеры включают типизированный язык ассемблера, код с проверкой, изоляцию программных ошибок и изоляцию потока управления. В последнее время его исследования сосредоточены на создании доказуемо правильного и безопасного программного обеспечения, в том числе на криптографических схемах, машинном обучении и компиляторах.

Эндрю Майерс разрабатывает и расширяет языки для решения сквозных проблем, таких как компьютерная безопасность.Язык Jif интегрирует управление информационными потоками в Java, а Fabric расширяет Jif для построения безопасных децентрализованных распределенных систем. Последующая работа включает в себя основанные на языке методы управления каналами синхронизации на программном и аппаратном уровнях: язык описания оборудования SecVerilog, используемый для разработки процессора HyperFlow, проект Viaduct, который компилирует высокоуровневый код для криптографии, а приложения — для блокчейнов и интеллектуальных систем. контракты. Эти проекты также стимулировали работу по поддержке языков для отладки, расширения и развития больших программных систем, включая языки Genus и Familia и локализатор ошибок SHErrLoc.

Адриан Сэмпсон разрабатывает программно-аппаратные абстракции. Его работа над приближенными вычислениями сочетает новые компьютерные архитектуры с новыми конструкциями языков программирования, чтобы позволить программистам безопасно жертвовать малой точностью ради большой отдачи от эффективности. Проблемы в приближенном программировании варьируются от управления информационными потоками в целях безопасности до вероятностного анализа программ и проектирования компиляторов. Сэмпсону интересны новые способы безопасного предоставления программистам контроля над деталями системы, которые обычно скрыты от глаз.

Фред Шнайдер использовал свои исследования в области кибербезопасности, применяя логику программирования, семантику и языковой дизайн. Недавно он работал над «логикой убеждений» для характеристики политик авторизации; этот подход теперь реализован в операционной системе Nexus, недавно разработанной здесь, в Корнелле. Другие примеры его недавней работы включают в себя его гипер-свойства, характеризующие типы политик безопасности, и его доказательство того, что запутывание программ (например,g., переупорядочение адресного пространства) может быть столь же эффективным, как проверка типов для защиты от кибератак.

Росс Тейт работает над проблемами, связанными с языковым дизайном и формализацией, включая системы типов, оптимизацию и предметно-ориентированные расширения. Его работа опирается на такие области, как теория категорий и конструктивная теория типов, для разработки мощных и гибких решений. Его исследования претворяются в жизнь благодаря отраслевому сотрудничеству с Red Hat и JetBrains по разработке языков Ceylon и Kotlin.

Гамбург, Генри, Ричардс, Дана: 9780130654878: Amazon.com: Книги

Итак, вы изучаете компьютерные науки (CS), и вы садитесь посмотреть, о чем эта книга. Назначен, курс обязателен, выбора нет. Тем не менее, вы выбрали свое заведение, свою специальность. Может быть, ваш инструктор сделал удачный выбор. Будем надеяться.

Хорошо, вы не изучаете информатику, возможно, даже не студент, но вы взяли в руки эту книгу. Возможно, название вас заинтриговало.Сможете ли вы прочитать это, извлечь из него уроки? Мы так думаем. Мы постараемся заинтересовать и вас.

Или вы преподаете курс, который может использовать эту книгу, может быть, по дискретной математике, может быть, включая логику или формальный язык, или и то, и другое. Если вы хотите, чтобы ваши студенты-информатики увидели применимость математических рассуждений к своей собственной области, или ваши студенты-математики увидели полезность своей области вне ее, мы имеем в виду именно ваших студентов.

Если вы специализируетесь на компьютерных науках, вы уже заметили, что этот курс отличается от других, которые вы прошли до сих пор.Это не введение в вычисления, программирование, решение проблем или структуры данных. Нет, эта книга о чем-то, что называется модели — моделях языка и знаний. Речь также идет о формальных методах.

Вы знаете кое-что о моделях, если построили или видели модель самолета. В Китти-Хок, Северная Каролина, вы можете увидеть аэродинамическую трубу, которую построили братья Райт, чтобы проверить подъемную способность крыльев различной формы. Модель может помочь нам упростить и более четко осмыслить сложную проблему (полет с двигателем), выбрав часть (крыло) и сосредоточившись на каком-то ее аспекте (аэродинамике).Другие, временно игнорируемые части и аспекты должны быть решены, конечно, если первоначальная проблема должна быть решена.

Модели в этой книге тоже упрощенные, но не материальных объектов, таких как самолеты. Для компьютерных ученых объекты исследования лежат в основном в мире символов. В этой книге речь идет о компьютерном программном обеспечении, и особенно о языках программирования, на которых написано это программное обеспечение, из которых мы черпаем наши модели и к которым мы их применяем.

Модель — это совокупность четко сформулированных взаимодействующих идей, которые сосредоточены на определенном аспекте или части нашего предмета.Хорошая модель может упростить тему до ее сути, убрав детали, чтобы мы могли лучше понять тему и точно рассуждать о ней. Модель сохраняет только те части и процессы, которые представляют интерес.

Мы рассуждаем как формально, так и неформально. Неформальные методы основываются на аналогиях с вашими знаниями о других вещах в мире в целом и с вашим здравым смыслом, обычно выражаемым на человеческом языке, таком как английский, и, возможно, в диаграммах. Формальные методы используют абстрактные символы — такие как знаменитый « x » школьной алгебры — и четко сформулированные правила о том, как ими манипулировать.Формальный метод, основанный на простой, но точной модели ситуации, может позволить нам доказать , что мы все сделали правильно, по крайней мере, как это отражено в модели.

Если эта озабоченность точностью и доказательством заставляет вас думать, что это книга по теории, вы отчасти правы. Если вы думаете, что это не имеет практического значения, мы просим вас подумать еще раз. Часто говорят, что опыт — лучший учитель. Однако учиться на собственном опыте означает переносить идеи в разные ситуации, видя существенные сходства в неидентичных ситуациях.Эта абстрактная сущность, с помощью которой мы учимся на истории или на своих ошибках, является неформальной моделью. Формализация модели и ее тщательное рассуждение, то есть теория, — это путь ученого и инженера к знаниям и действиям в реальном мире.

Итак, о чем мы теоретизируем? Мы решили сосредоточиться на языке, который является важнейшим звеном между аппаратным и программным обеспечением. Языки программирования позволяют писать программное обеспечение, а языковые процессоры — компиляторы, интерпретаторы и ассемблеры — позволяют аппаратному обеспечению запускать это программное обеспечение.Иногда модель оказывается настолько интересной и широко применимой, что становится самостоятельным объектом исследования. Так обстоит дело с логическими и языковыми моделями в этой книге.

Два ключевых аспекта языка — это структура и значение. Мы изучаем модели каждого. Структура языка связана с расположением символов в разрешенные последовательности, называемые предложениями, на человеческом языке и утверждениями на языках программирования. Эту тему обычно называют формальными моделями языка.Он лежит в основе ключевых аспектов компиляторов, изучения того, что компьютеры могут делать эффективно, и обработки человеческого языка для перевода и облегчения взаимодействия между людьми и компьютерами.

Расстановки символов представляют интерес не только сами по себе, но и потому, что они выражают идеи о значении и вычислении. Выражать смысл можно разными способами, в том числе логикой. Из множества логик самой простой является логика высказываний. Он находит применение в крошечных аппаратных компонентах, называемых логическими вентилями , в условиях ветвлений и циклов в языках программирования высокого уровня и в математических правилах доказательства, которые могут применяться с помощью программного обеспечения в инженерии и науке.Логика предикатов основана на логике высказываний, позволяющей представлять знания в системах баз данных, искусственном интеллекте и работать над корректностью программ в разработке программного обеспечения.

Студенты, изучающие информатику, могут заметить, что несколько фраз в предыдущих абзацах являются названиями старших курсов по информатике. Чтобы еще больше подчеркнуть практическую ценность двух основных тем этой книги, мы представляем важный язык программирования, основанный на каждой из них. Lex, основанный на формальном языке, представляет собой инструмент для создания лексического сканера — ключевого компонента компилятора.Prolog, язык программирования, ядро ​​которого основано на логике предикатов, поддерживает быстрое прототипирование интеллектуальных систем.

Формализмы для языка и логики имеют древние корни: Индия для языка и Греция для логики. В последнее время каждая область привлекает к себе повышенное внимание, начиная с девятнадцатого века для логики и с начала двадцатого века для языка. Эти последние толчки более формальны, но все же не зависят от вычислений. Достопочтенные истории логики и лингвистики свидетельствуют о врожденном очаровании, которое каждый из них питал для человеческого разума.Основываясь на этой мотивации, в этой книге подчеркивается отношение каждого из них к информатике. Эти два поля также по-разному связаны друг с другом, что проявляется в этом тексте. Следите за этими важными связями между логикой, формальным языком и вычислениями.

• Взаимодополняемость: логика и формальный язык разделяют работу по моделированию, при этом логика обеспечивает модели значения, а формальный язык обращает внимание на форму.
• Рекурсия: В логике, формальном языке и в других местах рекурсивные определения предоставляют конечные средства для определения выражений неограниченного размера.
• Доказательства: логика поддерживает доказательства результатов в формальном языке, математике и информатике, особенно в области верификации программ.
• Соответствия: Категории языков, определяемые типами грамматики, находятся в прямом соответствии с возможностями распознавания типов автоматов (моделей вычислений).
• Компиляция: стратегии проектирования некоторых (выталкивающих) автоматов отражают методы языковой обработки для компиляторов. Концепции формальных языков и автоматов напрямую поддерживают инструменты компилятора.
• Вычисления: Другой класс автоматов (машины Тьюринга) дает, по-видимому, правильную характеристику ограничений вычислений.
• Программирование: языки на основе логики, такие как Prolog, поддерживают декларативный стиль программирования. Пролог, в свою очередь, используется для реализации некоторых концепций автоматов и баз данных.
  

  Добавить комментарий Отменить ответ

  Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  Комментарий *

  Имя *

  Email *

  Сайт