7 клас та усі охочі: Чому з'явилися мови програмування?

Словесний і графічний способи опису алгоритмів зрозумілі людині, але не зрозумілі комп'ютерам. Як пояснити комп'ютеру алгоритм вирішення задачі, якщо він не розуміє людської мови і блок-схеми?

Для управління першими комп'ютерами інженери просто механічно перемикали їх контакти. У 1945 р. в США побудували один з перших комп'ютерів - Еніак, який мав близько 6 м у висоту, 26 м в довжину і виконував 357 операцій множень в секунду.

Щоб змінити алгоритм його обчислень, доводилося бігати по кімнаті, під'єднуючи і від’єднуючи  6000 перемикачів. Залежно від складності алгоритму така робота займала від кількох годин до двох днів.

"Великі" комп'ютери існують і сьогодні. Їх називають суперкомп'ютерами, тому що вони володіють величезною обчислювальною потужністю. У 2011 р. японський суперкомп'ютер - «K computer» показав новий рекорд швидкості обчислень - 8,162 петафлопс (квадрильйонів операцій в секунду).

«K computer» зібраний з 68544 восьмиядерних процесорів, які поміщені в 672 комп'ютерні стійки. Уявляєте, скільки знадобилося б часу для механічного зміни алгоритму роботи такого суперкомп'ютера?

Сьогодні існують не тільки супервеликі, а й супермаленькі комп'ютери, для "спілкування" з якими потрібен мікроскоп. Найменший у світі комп'ютер займає площу в 1 квадратний міліметр, що, приблизно, дорівнює розміру букви "і"

У цього малюка є все, що і у великих братів, і навіть трохи більше. Він заряджається від вбудованої сонячної батареї, має бездротовий зв'язок з іншими комп'ютерами.

З часом мікрокомп'ютери стануть в сотні і тисячі разів менше і потужніше. Вчені вже розробляють комп'ютерні атоми – к-атоми, з яких у майбутньому, як у казці, програмісти матерії створюватимуть будь-які речі: будинки, автомобілі, меблі, тощо. Термін "програмована матерія" з'явився ще в 1991 р. За ці роки вчені зробили різні прототипи к- атомів: від дрібних кубиків і циліндрів до гігантських куль, наповнених гелієм.

За спостереженнями фахівців, кожні 10 років в 2 рази зменшується розмір комп'ютерів і зростає їх кількість. А потужність комп'ютерів зростає ще швидше - кожні 2 роки вони стають вдвічі потужнішими.

Але все це було б неможливо, якби з появою перших комп'ютерів люди не придумали простий спосіб управління ними. Винахідники вирішили, що зручніше за все спілкуватися з комп'ютером так само, як і з людьми - за допомогою мови.

Головною проблемою стало те, що більшість слів людської мови багатозначні - мають два і більше значень. Наприклад, слово йти має 35 значень, триматися - 20. Комп'ютери не розуміють, в якому значенні людина використовує слово.  Для спілкування з ними стали створювати штучні мови, що складаються з однозначних слів. Такі мови назвали мовами програмування, а запис алгоритмів на них - програмою.

Скретч - одна з мов програмування.

Мова програмування - це зрозумілий людині і комп'ютеру набір однозначних слів.

Програма - це алгоритм, записаний мовою програмування. Програма перекладається з грецької мови як наказ, інструкція.

Запитання:

1.  Як змінюються розміри та потужність комп’ютерів з часом?

2. Який сучасний напрям існує у розробці комп’ютерів?

3. Завдяки чому люди спроможні керувати та спілкуватись з комп’ютерами?

4. Що таке мова програмування?

5. Що таке програма?

6. Які синоніми до слова програма застосовуються в середовищі Скретч?

7. Чому українська мова не підходить для спілкування з комп’ютером?