Конспект на тему программирование

Обновлено: 30.06.2024

Особое место в ПО компьютера занимают системы программиро­вания. Как правило, система программирования включает в себя три основных компонента:

1) язык программирования — язык, на котором пишутся программы;

3) библиотеку программ — заранее разработанные программы, реали­зующие типовые функции и вычислительные методы. В настоящее время таких типовых программ в мире насчитывается несколько тысяч.

Универсальные языки программирования наиболее удобны в использовании, по­скольку максимально приближены к естественному человеческому языку, и, конечно, процесс компиляции для них достаточно сложен. Языки этого класса (Basic, Си, Pascal, Ada и др.) объединяет одно — они шаг за шагом последовательно реализуют алгоритм, поэтому их называют алгоритмическими, что представляется не совсем коррект­ным, поскольку любое программирование связано с реализацией того или иного алгоритма. Более правильным представляется называть эти языки процедурно-ориентированными и также связанную с ними тех­нологию технологей программирования.

Разработка любого программного средства может быть представлена как процесс, состоящий из ряда последова­тельных преобразовании одною описания решаемой задачи в другое, начиная от постановки задами и закапчивая программой, реализован­ной в кодах конкретного компьютера.

Весь процесс реализации конкретной задачи на компьютере, с опре­деленной степенью условности, можно разделить на 10 этапов:

1. Содержательная постановка задачи.

2. Математическая постановка задачи.

3. Формализация математической постановки — выбор метода ре­шения.

4. Разработка алгоритма решения задачи.

5. Разработка ПО, реализующего алгоритм.

6. Отладка ПО (выявление и устранение ошибок).

7. Тестирование ПО и анализ результатов.

8. Проведение доработок по итогам тестирования.

9. Разработка технической документации (инструкций) для поль­зователей.

10. Сдача в эксплуатацию.

Все время существования программного средства от зарождения идеи до его создания и эксплуатации обычно определяют как жизнен­ный цикл.

Эволюция техники модульного программирования привела к по­явлению объектно-ориентированного стиля программирования, кото­рый во многом унифицировал процесс создания ПО. К достоинствам этого метода относится то, что в нем более полно реализуется техно­логия структурного программирования, облегчается процесс создания сложных иерархических систем, появляется удобная возможность создания пользовательских библиотек объектов в различных областях применения.

В последнее время в связи с совершенствованием технических средств отображения информации утверждается новый графический подход к решению проблемы автоматизации разработки ПО, основан­ный на идее привлечения визуальных форм представления программ, в большей степени соответствующих образному способу мышления человека.

В настоящее время известно достаточно большое количество удач­ных инструментальных средств визуализации программирования. Пре­жде всего это относится к визуальным средствам разработки экранных форм, меню и других элементов программы (MS Windows, Visual Basic и т.д.), средствам автоматизации проектирования ПО (CASE-средствам), средствам быстрой разработки приложений для информа­ционных систем (Visual FoxPro), текстовым и графическим редакторам, издательским системам и т.д.

Особое место в ПО компьютера занимают системы программиро­вания. Как правило, система программирования включает в себя три основных компонента:

1) язык программирования — язык, на котором пишутся программы;

3) библиотеку программ — заранее разработанные программы, реали­зующие типовые функции и вычислительные методы. В настоящее время таких типовых программ в мире насчитывается несколько тысяч.

Универсальные языки программирования наиболее удобны в использовании, по­скольку максимально приближены к естественному человеческому языку, и, конечно, процесс компиляции для них достаточно сложен. Языки этого класса (Basic, Си, Pascal, Ada и др.) объединяет одно — они шаг за шагом последовательно реализуют алгоритм, поэтому их называют алгоритмическими, что представляется не совсем коррект­ным, поскольку любое программирование связано с реализацией того или иного алгоритма. Более правильным представляется называть эти языки процедурно-ориентированными и также связанную с ними тех­нологию технологей программирования.




Разработка любого программного средства может быть представлена как процесс, состоящий из ряда последова­тельных преобразовании одною описания решаемой задачи в другое, начиная от постановки задами и закапчивая программой, реализован­ной в кодах конкретного компьютера.

Весь процесс реализации конкретной задачи на компьютере, с опре­деленной степенью условности, можно разделить на 10 этапов:

1. Содержательная постановка задачи.

2. Математическая постановка задачи.

3. Формализация математической постановки — выбор метода ре­шения.

4. Разработка алгоритма решения задачи.

5. Разработка ПО, реализующего алгоритм.

6. Отладка ПО (выявление и устранение ошибок).

7. Тестирование ПО и анализ результатов.

8. Проведение доработок по итогам тестирования.

9. Разработка технической документации (инструкций) для поль­зователей.

10. Сдача в эксплуатацию.

Все время существования программного средства от зарождения идеи до его создания и эксплуатации обычно определяют как жизнен­ный цикл.

Эволюция техники модульного программирования привела к по­явлению объектно-ориентированного стиля программирования, кото­рый во многом унифицировал процесс создания ПО. К достоинствам этого метода относится то, что в нем более полно реализуется техно­логия структурного программирования, облегчается процесс создания сложных иерархических систем, появляется удобная возможность создания пользовательских библиотек объектов в различных областях применения.

В последнее время в связи с совершенствованием технических средств отображения информации утверждается новый графический подход к решению проблемы автоматизации разработки ПО, основан­ный на идее привлечения визуальных форм представления программ, в большей степени соответствующих образному способу мышления человека.

В настоящее время известно достаточно большое количество удач­ных инструментальных средств визуализации программирования. Пре­жде всего это относится к визуальным средствам разработки экранных форм, меню и других элементов программы (MS Windows, Visual Basic и т.д.), средствам автоматизации проектирования ПО (CASE-средствам), средствам быстрой разработки приложений для информа­ционных систем (Visual FoxPro), текстовым и графическим редакторам, издательским системам и т.д.

ИНФОРМАТИКА- НАУКА, ИЗУЧАЮЩАЯ СПОСОБЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СОЗДАНИЯ, ХРАНЕНИЯ, ОБРАБОТКИ, ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ПЕРЕДАЧИ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ.

ИНФОРМАЦИЯ – ЭТО НАБОР СИМВОЛОВ, ГРАФИЧЕСКИХ ОБРАЗОВ ИЛИ ЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, НЕСУЩИХ ОПРЕДЕЛЕННУЮ СМЫСЛОВУЮ НАГРУЗКУ.

ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА (ЭВМ) ИЛИ КОМПЬЮТЕР (англ. computer- -вычислитель)-УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. Принципиальное отличие использования ЭВМ от всех других способов обработки информации заключается в способности выполнения определенных операций без непосредственного участия человека, но по заранее составленной им программе. Информация в современном мире приравнивается по своему значению для развития общества или страны к важнейшим ресурсам наряду с сырьем и энергией. Еще в 1971 году президент Академии наук США Ф.Хандлер говорил: "Наша экономика основана не на естественных ресурсах, а на умах и применении научного знания".

В развитых странах большинство работающих заняты не в сфере производства, а в той или иной степени занимаются обработкой информации. Поэтому философы называют нашу эпоху постиндустриальной. В 1983 году американский сенатор Г.Харт охарактеризовал этот процесс так: "Мы переходим от экономики, основанной на тяжелой промышленности, к экономике, которая все больше ориентируется на информацию, новейшую технику и технологию, средства связи и услуги.."

2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ.

Вся история развития человеческого общества связана с накоплением и обменом информацией (наскальная живопись, письменность, библиотеки, почта, телефон, радио, счеты и механические арифмометры и др.). Коренной перелом в области технологии обработки информации начался после второй мировой войны.

В вычислительных машинах первого поколения основными элементами были электронные лампы. Эти машины занимали громадные залы, весили сотни тонн и расходовали сотни киловатт электроэнергии. Их быстродействие и надежность были низкими, а стоимость достигала 500-700 тысяч долларов.

Появление более мощных и дешевых ЭВМ второго поколения стало возможным благодаря изобретению в 1948 году полупроводниковых устройств- транзисторов. Главный недостаток машин первого и второго поколений заключался в том, что они собирались из большого числа компонент, соединяемых между собой. Точки соединения (пайки) являются самыми ненадежными местами в электронной технике, поэтому эти ЭВМ часто выходили из строя.

В ЭВМ третьего поколения (с середины 60-х годов ХХ века) стали использоваться интегральные микросхемы (чипы)- устройства, содержащие в себе тысячи транзисторов и других элементов, но изготовляемые как единое целое, без сварных или паяных соединений этих элементов между собой. Это привело не только к резкому увеличению надежности ЭВМ, но и к снижению размеров, энергопотребления и стоимости (до 50 тысяч долларов).

История ЭВМ четвертого поколения началась в 1970 году, когда ранее никому не известная американская фирма INTEL создала большую интегральную схему (БИС), содержащую в себе практически всю основную электронику компьютера. Цена одной такой схемы (микропроцессора) составляла всего несколько десятков долларов, что в итоге и привело к снижению цен на ЭВМ до уровня доступных широкому кругу пользователей.

СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬТЕРЫ- ЭТО ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ, В КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ БОЛЬШИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ.

90-ые годы ХХ-го века ознаменовались бурным развитием компьютерных сетей, охватывающих весь мир. Именно к началу 90-ых количество подключенных к ним компьютеров достигло такого большого значения, что объем ресурсов доступных пользователям сетей привел к переходу ЭВМ в новое качество. Компьютеры стали инструментом для принципиально нового способа общения людей через сети, обеспечивающего практически неограниченный доступ к информации, находящейся на огромном множестве компьюторов во всем мире - "глобальной информационной среде обитания".

6.ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРЕ И ЕЕ ОБЪЕМ.

ЭТО СВЯЗАНО С ТЕМ, ЧТО ИНФОРМАЦИЮ, ПРЕДСТАВЛЕННУЮ В ТАКОМ ВИДЕ, ЛЕГКО ТЕХНИЧЕСКИ СМОДЕЛИРОВАТЬ, НАПРИМЕР, В ВИДЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ. Если в какой-то момент времени по проводнику идет ток, то по нему передается единица, если тока нет- ноль. Аналогично, если направление магнитного поля на каком-то участке поверхности магнитного диска одно- на этом участке записан ноль, другое- единица. Если определенный участок поверхности оптического диска отражает лазерный луч- на нем записан ноль, не отражает- единица.

ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО ИЗ ДВУХ СИМВОЛОВ-0 ИЛИ 1, НАЗЫВАЕТСЯ 1 БИТ (англ. binary digit- двоичная единица). 1 бит- минимально возможный объем информации. Он соответствует промежутку времени, в течение которого по проводнику передается или не передается электрический сигнал, участку поверхности магнитного диска, частицы которого намагничены в том или другом направлении, участку поверхности оптического диска, который отражает или не отражает лазерный луч, одному триггеру, находящемуся в одном из двух возможных состояний.

Итак, если у нас есть один бит, то с его помощью мы можем закодировать один из двух символов- либо 0, либо 1.

Если же есть 2 бита, то из них можно составить один из четырех вариантов кодов: 00 , 01 , 10 , 11 .

Если есть 3 бита- один из восьми: 000 , 001 , 010 , 100 , 110 , 101 , 011 , 111 .

1 бит- 2 варианта,

2 бита- 4 варианта,

3 бита- 8 вариантов;

Продолжая дальше, получим:

4 бита- 16 вариантов,

5 бит- 32 варианта,

6 бит- 64 варианта,

7 бит- 128 вариантов,

8 бит- 256 вариантов,

9 бит- 512 вариантов,

10 бит- 1024 варианта,

N бит - 2 в степени N вариантов.

В обычной жизни нам достаточно 150-160 стандартных символов (больших и маленьких русских и латинских букв, цифр, знаков препинания, арифметических действий и т.п.). Если каждому из них будет соответствовать свой код из нулей и единиц, то 7 бит для этого будет недостаточно (7 бит позволят закодировать только 128 различных символов), поэтому используют 8 бит.

ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ОДНОГО ПРИВЫЧНОГО ЧЕЛОВЕКУ СИМВОЛА В КОМПЬЮТЕРЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ 8 БИТ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ЗАКОДИРОВАТЬ 256 РАЗЛИЧНЫХ СИМВОЛОВ.

СТАНДАРТНЫЙ НАБОР ИЗ 256 СИМВОЛОВ НАЗЫВАЕТСЯ ASCII ( произносится "аски", означает "Американский Стандартный Код для Обмена Информацией"- англ. American Standart Code for Information Interchange).

ОН ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ БОЛЬШИЕ И МАЛЕНЬКИЕ РУССКИЕ И ЛАТИНСКИЕ БУКВЫ, ЦИФРЫ, ЗНАКИ ПРЕПИНАНИЯ И АРИФМЕТИЧЕСКИХ ДЕЙСТВИЙ И Т.П.

A - 01000001, B - 01000010, C - 01000011, D - 01000100, и т.д.

Таким образом, если человек создает текстовый файл и записывает его на диск, то на самом деле каждый введенный человеком символ хранится в памяти компьютера в виде набора из восьми нулей и единиц. При выводе этого текста на экран или на бумагу специальные схемы - знакогенераторы видеоадаптера (устройства, управляющего работой дисплея) или принтера образуют в соответствии с этими кодами изображения соответствующих символов.

Набор ASCII был разработан в США Американским Национальным Институтом Стандартов (ANSI), но может быть использован и в других странах, поскольку вторая половина из 256 стандартных символов, т.е. 128 символов, могут быть с помощью специальных программ заменены на другие, в частности на символы национального алфавита, в нашем случае - буквы кириллицы. Поэтому, например, передавать по электронной почте за границу тексты, содержащие русские буквы, бессмысленно. В англоязычных странах на экране дисплея вместо русской буквы Ь будет высвечиваться символ английского фунта стерлинга, вместо буквы р - греческая буква альфа, вместо буквы л - одна вторая и т.д.

ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ ОДНОГО СИМВОЛА ASCII НАЗЫВАЕТСЯ 1 БАЙТ.

Очевидно что, поскольку под один стандартный ASCII-символ отводится 8 бит,

Остальные единицы объема информации являются производными от байта:

1 КИЛОБАЙТ = 1024 БАЙТА И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО ПОЛОВИНЕ СТРАНИЦЫ ТЕКСТА,

1 МЕГАБАЙТ = 1024 КИЛОБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 500 СТРАНИЦАМ ТЕКСТА,

1 ГИГАБАЙТ = 1024 МЕГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ,

1 ТЕРАБАЙТ = 1024 ГИГАБАЙТАМ И СООТВЕТСТВУЕТ ПРИМЕРНО 2000 КОМПЛЕКТАМ ЭНЦИКЛОПЕДИИ.

Обратите внимание, что в информатике смысл приставок кило- , мега- и других в общепринятом смысле выполняется не точно, а приближенно, поскольку соответствует увеличению не в 1000, а в 1024 раза.

СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ЛИНИЯМ СВЯЗИ ИЗМЕРЯЕТСЯ В БОДАХ.

1 БОД = 1 БИТ/СЕК.

В частности, если говорят, что пропускная способность какого-то устройства составляет 28 Килобод, то это значит, что с его помощью можно передать по линии связи около 28 тысяч нулей и единиц за одну секунду.

7. СЖАТИЕ ИНФОРМАЦИИ НА ДИСКЕ

ИНФОРМАЦИЮ НА ДИСКЕ МОЖНО ОБРАБОТАТЬ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОГРАММ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ОНА ЗАНИМАЛА МЕНЬШИЙ ОБЪЕМ.

Существуют различные методы сжатия информации. Некоторые из них ориентированы на сжатие текстовых файлов, другие - графических, и т.д. Однако во всех них используется общая идея, заключающаяся в замене повторяющихся последовательностей бит более короткими кодами. Например, в романе Л.Н.Толстого "Война и мир" несколько миллионов слов, но большинство из них повторяется не один раз, а некоторые- до нескольких тысяч раз. Если все слова пронумеровать, текст можно хранить в виде последовательности чисел - по одному на слово, причем если повторяются слова, то повторяются и числа. Поэтому, такой текст (особенно очень большой, поскольку в нем чаще будут повторяться одни и те же слова) будет занимать меньше места.

Сжатие информации используют, если объем носителя информации недостаточен для хранения требуемого объема информации или информацию надо послать по электронной почте

Программы, используемые при сжатии отдельных файлов называются архиваторами. Эти программы часто позволяют достичь степени сжатия информации в несколько раз.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Язык программирования – это формальная знаковая система, которая предназначена для написания программ, понятной для исполнителя (в нашем рассмотрении – это компьютер).

Программисты пишут свои программы на разных языках программирования, некоторые из них непосредственно понятны компьютеру - это машинные языки, другие же требуют промежуточных шагов трансляции (обработка его специальными программами, трансляторами, до уровня, понятного компьютеру).

Транслятор – программное средство, которое служит для преобразования программы в машинный код.

Трансляторы делятся на:

Интерпретатор переводит и выполняет программу строка за строкой.

Компилятор переводит программу целиком, а затем выполняет её.

Существуют различные классификации языков программирования.

По наиболее распространенной классификации все языки программирования, в соответствии с тем, в каких терминах необходимо описать задачу, делят на языки низкого и высокого уровня.

Если язык близок к естественному языку программирования, то он называется языком высокого уровня, если ближе к машинным командам, – языком низкого уровня.

В группу языков низкого уровня входят машинные языки и языки символического кодирования: Автокод, Ассемблер. Операторы этого языка – это те же машинные команды, но записанные мнемоническими кодами, а в качестве операндов используются не конкретные адреса, а символические имена. Все языки низкого уровня ориентированы на определенный тип компьютера, т. е. являются машинно–зависимыми.

Машинно–ориентированные языки – это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.).

К языкам программирования высокого уровня относят Фортран (переводчик формул – был разработан в середине 50–х годов программистами фирмы IBM и в основном используется для программ, выполняющих естественно – научные и математические расчеты), Алгол, Кобол (коммерческий язык – используется, в первую очередь, для программирования экономических задач), Паскаль, Бейсик (был разработан профессорами Дармутского колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцом.), Си (Деннис Ритч – 1972 году), Пролог (в основе языка лежит аппарат математической логики) и т.д.

Эти языки машинно – независимы, т.к. они ориентированы не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операндов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. Однако программы, написанные на языках высокого уровня, занимают больше памяти и медленнее выполняются, чем программы на машинных языках.

Программу, написанную на языке программирования высокого уровня, ЭВМ не понимает, поскольку ей доступен только машинный язык. Поэтому для перевода программы с языка программирования на язык машинных кодов используют специальные программы – трансляторы.

Существует три вида транслятора: интерпретаторы (это транслятор, который производит пооператорную обработку и выполнение исходного кода программы), компиляторы(преобразует всю программу в модуль на машинном языке, после чего программа записывается в память компьютера и лишь потом исполняется) и ассемблеры (переводят программу, записанную на языке ассемблера, в программу на машинном языке).

Языки программирования также можно разделять на поколения:

– языки первого поколения: машинно–ориентированные с ручным управлением памяти на компьютерах первого поколения.

– языки второго поколения: с мнемоническим представлением команд, так называемые автокоды.

– языки третьего поколения: общего назначения, используемые для создания прикладных программ любого типа. Например, Бейсик, Кобол, Си и Паскаль.

– языки четвертого поколения: усовершенствованные, разработанные для создания специальных прикладных программ, для управления базами данных.

– языки программирования пятого поколения: языки декларативные, объектно–ориентированные и визуальные. Например, Пролог, ЛИСП (используется для построения программ с использованием методов искусственного интеллекта), Си++, Visual Basic, Delphi.

Языки программирования также можно классифицировать на процедурные и непроцедурные.

В процедурных языках программа явно описывает действия, которые необходимо выполнить, а результат задается только способом получения его при помощи некоторой процедуры, которая представляет собой определенную последовательность действий.

Среди процедурных языков выделяют в свою очередь структурные и операционные языки. В структурных языках одним оператором записываются целые алгоритмические структуры: ветвления, циклы и т.д. В операционных языках для этого используются несколько операций. Широко распространены следующие структурные языки: Паскаль, Си, Ада, ПЛ/1. Среди операционных известны Фортран, Бейсик, Фокал.

Непроцедурное (декларативное) программирование появилось в начале 70-х годов 20 века, К непроцедурному программированию относятся функциональные и логические языки.

В функциональных языках программа описывает вычисление некоторой функции. Обычно эта функция задается как композиция других, более простых, те в свою очередь делятся на еще более простые задачи и т.д. Один из основных элементов функциональных языков – рекурсия. Оператора присваивания и циклов в классических функциональных языках нет.

В логических языках программа вообще не описывает действий. Она задает данные и соотношения между ними. После этого системе можно задавать вопросы. Машина перебирает известные и заданные в программе данные и находит ответ на вопрос. Порядок перебора не описывается в программе, а неявно задается самим языком. Классическим языком логического программирования считается Пролог. Программа на Прологе содержит, набор предикатов – утверждений, которые образуют проблемно–ориентированную базу данных и правила, имеющие вид условий.

Можно выделить еще один класс языков программирования – объектно–ориентированные языки высокого уровня. На таких языках не описывают подробной последовательности действий для решения задачи, хотя они содержат элементы процедурного программирования. Объектно–ориентированные языки, благодаря богатому пользовательскому интерфейсу, предлагают человеку решить задачу в удобной для него форме.

Первый объектно-ориентированный язык программирования Simula был создан в 1960-х годах Нигаардом и Далом.

Ява – язык для программирования Internet, позволяющий создавать безопасные, переносимые, надежные, объектно–ориентированные интерактивные программы. Язык Ява жестко связан с Internet, потому, что первой серьезной программой, написанной на этом языке, был браузер Всемирной паутины.

В последнее время, говоря о программировании в Internet, часто имеют в виду создание публикаций с использованием языка разметки гипертекстовых документов HTML. Применение специальных средств (HTML–редакторов) позволяет не только создавать отдельные динамически изменяющиеся интерактивные HTML–документы, используя при этом данные мультимедиа, но и редактировать целые сайты.

(После краткого ознакомления учащихся с материалом учебника, класс делится на 5 групп в соответствии с количеством поколений языков программирования. Каждая группа более подробно готовит материал по одному из поколений и готовит его защиту в любой форме: в виде презентации, текстового документа, плаката, оформленного вручную и т.д. Затем заслушиваются представители каждой группы, все участвуют в обсуждении)

Урок раскрывает базовыепонятия среды программирования, процесс разработки программ.

ВложениеРазмер
vvedenie_v_programmirovanie.rar 117.72 КБ

Предварительный просмотр:

Введение в программирование

Тип урока: Изучение и закрепление новых знаний

Цель: Познакомить учащихся с первоначальными данными нужными для разработки программ – языками программирования Паскаль, Бейсик, алгоритмический язык.

  • познакомить учащихся с алфавитом языков программирования Паскаль, Бейсик, алгоритмического языка;
  • познакомить учащихся со структурой программы на разных языках программирования;
  • научить учащихся записывать арифметические выражения на языках программирования Паскаль, Бейсик, алгоритмический язык;
  • выяснить сходства и различия языков программирования Паскаль, Бейсик, алгоритмического языка;
  • развитие умений использовать команды разных языков программирования для записи программы линейной структуры;

Методы обучения: объяснительно-иллюстративный, исследовательский, практический.

Оборудование и программное обеспечение:

  • компьютер;
  • проектор;
  • операционная система;
  • язык программирования Паскаль, Бейсик, алгоритмический язык.
  1. Организационный момент.
  2. Актуализация начальных знаний учащихся.
  3. Изучение нового материала.
  4. Создание проблемной ситуации. Закрепление знаний.
  5. Проверка и самопроверка. Анализ полученных результатов.
  6. Подведение итогов урока. Домашнее задание.

I. Организационный момент

II. Актуализация начальных знаний учащихся.

Языки программирования являются искусственными языками со строго определенным синтаксисом и семантикой, поэтому они не допускают свободного толкования инструкций, характерного для естественного языка.

III. Изучение нового материала.

Алгоритмом называется понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения поставленной цели для решения поставленной задачи.

Алгоритмы можно записать разыми способами. Нас будет интересовать самый трудный – на языке программирования.

Давайте рассмотрим 3 языка программирования:

  • Школьный алгоритмический
  • Язык Бейсик
  • Язык Паскаль.

Вы можете спросить, почему три языка, а не один? Дело в том, что в вариантах ЕГЭ по информатике встречаются задачи на программирование. Решение задач можно оформлять на любом языке программирования, в том числе и в виде блок-схемы. Какой язык выбрать, дело пользователя, поэтому я постараюсь кратко изложить особенности трех языков.

Язык программирования, как другой язык имеет свой алфавит – набор символов.

1) прописные и заглавные буквы русского алфавита;
2) 26 латинских строчных и 26 латинских прописных букв;
3) знаки операций:
+ - * / ^ = <> = :=
4) разделители_, пробел, ( ), «, “
5) служебные слова:
Алг, нач, кон, арг, рез, цел, сим, лит, лог, вещ, таб, длин, нц, кц, дано, надо, если, то, иначе, всё, пока, для, от, до

1) 26 латинских строчных и 26 латинских прописных букв;
2) 10 цифр;
3) знаки операций:
+ - * / ^ = <> = :=
4) разделители_, пробел, ( ), «, “
5) служебные слова:
Byte, integer, long, single, double, boolean, string, dim, const, true, false, data, read, input, print, if, then, else, goto, for
6) буквы русского языка используются в комментариях.

1) 26 латинских строчных и 26 латинских прописных букв;
2) 10 цифр;
3) знаки операций:
+ - * / = <> = :=
4) ограничители:
. , ' ( ) [ ] (. .) < >(* *) .. : ;
5) служебные слова:
SET, MOD, AND, FOR, THEN, ARRAY, FILE, STRING, NOT, TO, BEGIN, FUNCTION, CASE, GOTO, OF, IF, DIV, PROCEDURE, DO PROGRAM, WHILE, DOWNTO, WITH, ELSE, XOR, END, REPEAT, LABEL
6) буквы русского языка используются в комментариях.


На странице размещен важный материал для изучения языков программирования. Информация полезна для подготовки к ЕГЭ.

Язык программирования – это формальная знаковая система, которая предназначена для написания программ, понятной для исполнителя (в нашем рассмотрении – это компьютер).

Программисты пишут свои программы на разных языках программирования, некоторые из них непосредственно понятны компьютеру - это машинные языки, другие же требуют промежуточных шагов трансляции (обработка его специальными программами, трансляторами, до уровня, понятного компьютеру).

Транслятор – программное средство, которое служит для преобразования программы в машинный код.

Трансляторы делятся на:

  • Интерпретатор переводит и выполняет программу строка за строкой.
  • Компилятор переводит программу целиком, а затем выполняет её.

Существуют различные классификации языков программирования.

По наиболее распространенной классификации все языки программирования, в соответствии с тем, в каких терминах необходимо описать задачу, делят на языки низкого и высокого уровня.

Если язык близок к естественному языку программирования, то он называется языком высокого уровня, если ближе к машинным командам, – языком низкого уровня.

В группу языков низкого уровня входят машинные языки и языки символического кодирования: Автокод, Ассемблер. Операторы этого языка – это те же машинные команды, но записанные мнемоническими кодами, а в качестве операндов используются не конкретные адреса, а символические имена. Все языки низкого уровня ориентированы на определенный тип компьютера, т. е. являются машинно–зависимыми.

Машинно–ориентированные языки – это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.).

К языкам программирования высокого уровня относят Фортран (переводчик формул – был разработан в середине 50–х годов программистами фирмы IBM и в основном используется для программ, выполняющих естественно – научные и математические расчеты), Алгол, Кобол (коммерческий язык – используется, в первую очередь, для программирования экономических задач), Паскаль, Бейсик (был разработан профессорами Дармутского колледжа Джоном Кемени и Томасом Курцом.), Си (Деннис Ритч – 1972 году), Пролог (в основе языка лежит аппарат математической логики) и т.д.

Эти языки машинно – независимы, т.к. они ориентированы не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операндов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. Однако программы, написанные на языках высокого уровня, занимают больше памяти и медленнее выполняются, чем программы на машинных языках.

Программу, написанную на языке программирования высокого уровня, ЭВМ не понимает, поскольку ей доступен только машинный язык. Поэтому для перевода программы с языка программирования на язык машинных кодов используют специальные программы – трансляторы.

Существует три вида транслятора: интерпретаторы (это транслятор, который производит пооператорную обработку и выполнение исходного кода программы), компиляторы (преобразует всю программу в модуль на машинном языке, после чего программа записывается в память компьютера и лишь потом исполняется) и ассемблеры (переводят программу, записанную на языке ассемблера, в программу на машинном языке).

Языки программирования также можно разделять на поколения:

– Языки первого поколения: машинно–ориентированные с ручным управлением памяти на компьютерах первого поколения.

– Языки второго поколения: с мнемоническим представлением команд, так называемые автокоды.

– Языки третьего поколения: общего назначения, используемые для создания прикладных программ любого типа. Например, Бейсик, Кобол, Си и Паскаль.

– Языки четвертого поколения: усовершенствованные, разработанные для создания специальных прикладных программ, для управления базами данных.

– Языки программирования пятого поколения: языки декларативные, объектно–ориентированные и визуальные. Например, Пролог, ЛИСП (используется для построения программ с использованием методов искусственного интеллекта), Си++, Visual Basic, Delphi.

Языки программирования также можно классифицировать на процедурные и непроцедурные.

В процедурных языках программа явно описывает действия, которые необходимо выполнить, а результат задается только способом получения его при помощи некоторой процедуры, которая представляет собой определенную последовательность действий.

Среди процедурных языков выделяют в свою очередь структурные и операционные языки. В структурных языках одним оператором записываются целые алгоритмические структуры: ветвления, циклы и т.д. В операционных языках для этого используются несколько операций. Широко распространены следующие структурные языки: Паскаль, Си, Ада, ПЛ/1. Среди операционных известны Фортран, Бейсик, Фокал.

Непроцедурное (декларативное) программирование появилось в начале 70-х годов 20 века, К непроцедурному программированию относятся функциональные и логические языки.

В функциональных языках программа описывает вычисление некоторой функции. Обычно эта функция задается как композиция других, более простых, те в свою очередь делятся на еще более простые задачи и т.д. Один из основных элементов функциональных языков – рекурсия. Оператора присваивания и циклов в классических функциональных языках нет.

В логических языках программа вообще не описывает действий. Она задает данные и соотношения между ними. После этого системе можно задавать вопросы. Машина перебирает известные и заданные в программе данные и находит ответ на вопрос. Порядок перебора не описывается в программе, а неявно задается самим языком. Классическим языком логического программирования считается Пролог. Программа на Прологе содержит, набор предикатов – утверждений, которые образуют проблемно–ориентированную базу данных и правила, имеющие вид условий.

Можно выделить еще один класс языков программирования – объектно–ориентированные языки высокого уровня. На таких языках не описывают подробной последовательности действий для решения задачи, хотя они содержат элементы процедурного программирования. Объектно–ориентированные языки, благодаря богатому пользовательскому интерфейсу, предлагают человеку решить задачу в удобной для него форме.

Первый объектно-ориентированный язык программирования Simula был создан в 1960-х годах Нигаардом и Далом.

Ява – язык для программирования Internet, позволяющий создавать безопасные, переносимые, надежные, объектно–ориентированные интерактивные программы. Язык Ява жестко связан с Internet, потому, что первой серьезной программой, написанной на этом языке, был браузер Всемирной паутины.

В последнее время, говоря о программировании в Internet, часто имеют в виду создание публикаций с использованием языка разметки гипертекстовых документов HTML. Применение специальных средств (HTML–редакторов) позволяет не только создавать отдельные динамически изменяющиеся интерактивные HTML–документы, используя при этом данные мультимедиа, но и редактировать целые сайты.

Читайте также: