Этот курс посвящен основным аспектам программирования, помогая освоить эту сферу с самого начала. Мы рассмотрим принципы работы программ, типы языков программирования, их функционирование и взаимодействие с ними. Курс рассчитан на абсолютных новичков, ещё не определившихся с выбором языка программирования и дальнейшего пути.
Что такое программирование?
Программирование – это создание компьютерных программ. Хотя может показаться, что программирование возникло одновременно с первыми компьютерами, это не совсем так. Программирование – это также процесс написания алгоритма для решения задач. В этом смысле, ткацкий станок – один из первых примеров программирования, позволявший задавать узоры на тканях.
Первым проявлением программирования в современном понимании можно считать появление первого программируемого компьютера – ENIAC, представленного 14 февраля 1946 года в США. Этот гигантский компьютер весил 30 тонн и использовал около 18 000 электронных ламп. Его вычислительная мощность составляла около 5000 операций в секунду – внушительная цифра для того времени, но значительно уступающая современным ПК, выполняющим более 100 миллионов операций в секунду. ENIAC стал первым компьютером, способным принимать входные данные и решать на их основе задачи. Поэтому 1946 год можно считать датой рождения программирования в привычном нам понимании.
Язык компьютеров и языки программирования
Любой компьютер, будь то ENIAC или современный ПК, понимает только один язык – язык нулей и единиц (бинарный код). Первые компьютеры получали данные с перфокарт с нанесенными нулями и единицами. Обработанные данные также выводились на перфокарты. Весь этот процесс – это программирование: запись данных и получение результата.
На заре программирования разница между языком программирования и машинным кодом была минимальна. Программисты должны были знать числовые коды для каждой команды и самостоятельно управлять распределением памяти. Не существовало способа объяснить компьютеру задачу на «человеческом языке».
Для упрощения работы с компьютерами были разработаны языки программирования. Одним из первых стал ассемблер (Assembler). Программирование заключается в написании кода, понятного человеку, который затем преобразуется в машинный код с помощью специальных программ. Позже появились более удобные языки программирования. Разновидности и возможности языков программирования мы рассмотрим в следующих уроках. Важно понимать, что язык программирования – это способ сообщить компьютеру о задаче в удобном для нас формате, в конечном итоге преобразующемся в двоичный код.
Математика и английский язык в программировании
Часто задают вопрос о необходимости математических знаний в программировании. Однозначного ответа нет. Чем сложнее задача, тем больше математических знаний потребуется. Для создания простого веб-сайта может хватить знаний таблицы умножения, а для разработки игр – школьного курса математики. Создание собственного языка программирования, нейронной сети или операционной системы потребует значительно больших математических знаний. Однако изучить язык программирования и создать простую программу возможно даже при слабых математических навыках. Программирование становится всё более доступным и упрощается.
Знание английского языка также полезно, но не обязательно. Сложности могут возникнуть при чтении документации и кода на английском языке, но переводчики помогут преодолеть этот барьер. Знание английских терминов, используемых в программировании, ускорит работу, но полное владение английским языком не является обязательным условием.
От ENIAC к персональным компьютерам
Переход от 30-тонного ENIAC к современным ПК был долгим и сложным. Первые компьютеры были огромными и использовались в основном в военных целях. Многие считали, что у компьютеров нет будущего, ограничивая их применение военной сферой. Однако энтузиасты стремились создать уменьшенные версии компьютеров для домашнего использования. Компьютер Altair 8800, представлявший собой конструктор из отдельных блоков, стал одним из первых шагов в этом направлении. Настоящий прорыв произошел в 1976 году с выходом Apple I – первого компьютера, который можно было купить и использовать дома. Apple не была первой компанией в этой области, но именно она объединила все необходимые компоненты и предложила готовое решение. Дальнейшее развитие привело к появлению множества компаний и острой конкуренции, результатом которой стали современные мощные и доступные персональные компьютеры.
В этом уроке мы рассмотрели базовые понятия программирования, узнали о его появлении, процессах работы компьютеров и основных концепциях. В следующих уроках мы подробнее изучим языки программирования, работу компьютера и общие концепции, присущие всем языкам программирования. К концу курса вы получите отличные базовые знания и чёткое понимание дальнейшего пути обучения.