Краткая характеристика поколений ЯП

Поколения языков программирования.

В развитии инструментального программного обеспечения (т.е. про­граммного обеспечения, служащего для создания программных средств в любой проблемной области) рассматривают пять поколений языков про­граммирования (ЯП). Языки программирования как средство общения че­ловека с ЭВМ от поколения к поколению улучшали свои характеристики, становясь все более доступными в освоении непрофессионалам.

Первые три поколения ЯП характеризовались более сложным на­бором зарезервированных слов и синтаксисом. Языки четвертого поко­ления все еще требуют соблюдения определенного синтаксиса при на­писании программ, но он значительно легче для освоения. Естественные ЯП, разрабатываемые в настоящее время, составят пятое поколение и позволят определять необходимые процедуры обработки информации, используя предложения языка, весьма близкого к естественному и не требующего соблюдения особого синтаксиса.

Таблица 5. Поколения ЯП

Поколе­ния	Языки программирования	Характеристика
Первое	Машинные	Представляли собой набор машинных команд в двоичном (бинарном) или восьмеричном формате, который определялся архитектурой конкретной ЭВМ. Ориентированы на использование в конкретной ЭВМ, сложны в освоении, требуют хорошего знания архитектуры ЭВМ. Каждый тип ЭВМ имел свой ЯП, программы на котором были пригодны только для данного типа ЭВМ.
Второе	Ассемблеры, Макроассемблеры	Более удобны для использования, но по-прежнему машинно-зависимы
Третье	Языки высокого уровня	Мобильные, человеко-ориентированные, проще в освоении. Начинается с появления в 1956 г. первого языка высокого уровня — Fortran(Formula translator), разработанного под руководством Дж. Бэкуса в фирме IBM.
Четвертое	Непроцедурные, объ­ектно-ориентирован­ные, языки запросов, параллельные	Ориентированы на непрофессиональ­ного пользователя и на ЭВМ с парал­лельной архитектурой
Пятое	Языки искусственного интеллекта, экспертных систем и баз знаний, естественные языки	Ориентированы на повышение интел­лектуального уровня ЭВМ и интерфейса с языками

Третье поколение. За короткое время Fortran становится основ­ным ЯП при решении инженерно-технических и научных задач. Перво­начально Fortran обладал весьма ограниченными средствами обеспече­ния работы с символьной информацией и с системой ввода-вывода. Од­нако постоянное развитие языка сделало его одним из самых распространенных ЯВУ на ЭВМ всех классов — от микро- до супер­ЭВМ, а его версии используются и для вычислительных средств нетра­диционной параллельной архитектуры.

Вскоре после языка Fortran появились такие ныне широко извест­ные языки, как Algol (1960г. Питер Нур - предназначен для записи алгоритмов, которые строятся в виде последовательности процедур, применяемых для решения поставленных задач. В нашей стране в те годы был создан под руководством академика Сергея Петровича Ершова транслятор Альфа, который представлял довольно удачную русифицированную версию Алгола.), Cobol (1960г. Язык задуман как язык для массовой обработки данных в сферах управления и бизнеса одним из создателей данного языка является Г. Хоппер), Basic (1964г. сотрудники математического факультета Дартмутского колледжа Томас Курц и Джон Кемени создали специализированный язык программирования, который состоял из простых слов английского алфавита. Новый язык стал «универсальным кодом для начинающих». В настоящее время язык получил широкое распространение среди пользователей ЭВМ различных категорий, поспособствовало этому то, что он являлся встроенным языком в ПЭВМ, производство которых началось в 70-х годах прошлого столетия), PL/I (В начале 60-х годов все существующие языки программирования высокого уровня можно было пересчитать по пальцам, однако впоследствии их число достигло трех тысяч. Разумеется, подавляющая часть языков не получила сколько-нибудь широкого распространения; в практической деятельности используется не более двух десятков. Разработчики ориентировали языки на разные классы задач, в той или иной мере привязывали их к конкретным архитектурам ЭВМ, реализовывали личные вкусы и идеи. В 60-е годы были предприняты попытки преодолеть эту разноголосицу путем создания универсального языка программирования. Первым детищем этого направления стал РL/1 (Ргоgramm Language One), 1964 г. Джордж Радин. Всеохватность языка приводила к неоправданной, с точки зрения программиста, сложности конструкции, неэффективности компиляторов), Pascal (Развитие идеи Алгола о структуризации разработки алгоритмов нашло наивысшее отражение при создании в 1971 году языка Паскаль швейцарским ученым Никлаусом Виртом. Язык Паскаль первоначально разрабатывался как учебный, и, действительно, сейчас он является одним из основных языков обучения программированию в школах и вузах. Однако, качества его в совокупности оказались столь высоки, что им охотно пользуются и профессиональные программисты. Не менее впечатляющей, в том числе и финансовой, удачи добился джазист Филип Кан, француз, разработавший систему Турбо-Паскаль. Суть его идеи состояла в объединении последовательных этапов обработки программы - компиляции, редактирования связей, отладки и диагностики ошибок - в едином интерфейсе. Версии Турбо-Паскаля заполонили практически все образовательные учреждения, программистские центры и частные фирмы), ADA (Период с конца 60-х и до начала 80-х годов характеризуется бурным ростом числа различных языков программирования, сопровождавшим, как это ни парадоксально, кризис программного обеспечения. Этот кризис особо остро переживало военное ведомство США. В январе 1975 г. Пентагон решил навести порядок в хаосе трансляторов и учредил комитет, которому было предписано разработать один универсальный язык. На конкурсной основе комитет проработал сотни проектов и, когда стало ясно, что ни один из существующих языков не может их удовлетворить, принял два проекта для окончательного рассмотрения. В мае 1979 г. был объявлен победитель - группа ученых во главе с Жаном Ихбиа. Победивший язык окрестили АДА, в честь Огасты Ады Лавлейс. Язык АДА - прямой наследник языка Паскаль. Этот язык предназначен для создания и длительного (многолетнего) сопровождения больших программных систем, допускает возможность параллельной обработки, управления процессами в реальном времени и многое другое, чего трудно или невозможно достичь средствами более простых языков), C (Деннис Ритчи Большой отпечаток на современное программирование наложил язык Си первая версия - 1972 г., являющийся очень популярным в среде разработчиков систем программного обеспечения (включая операционные системы). Си сочетает в себе черты как языка высокого уровня, так и машинно-ориентированного языка, допуская программиста ко всем машинным ресурсам, чего не обеспечивают такие языки как Бейсик и Паскаль), Forth (1970г. Чарльз Мур язык подобный Фортрану), Lisp (Джон Маккарти 1958г. язык декларативного программирования), Modula (язык управления реальными объектами 1979г. Никлаус Вирт), и др.

Следует отметить, что многие языки, первоначально разработанные для больших и малых ЭВМ, в дальнейшем были приспособлены к персональным компьютерам. Хорошо вписались в «персоналки» не только Паскаль, Бейсик, Си, но и ЛИСП - язык искусственного интеллекта.

В настоящее время насчитывается свыше 2000 раз­личных языков высокого уровня.

Языки четвертого поколения носят ярко выраженный непроцедур­ный характер, определяемый тем, что программы на таких языках опи­сывают только что, а не как надо сделать. В программах формируются скорее соотношения, а не последовательности шагов выполнения алго­ритмов. Типичными примерами непроцедурных языков являются языки, используемые для задач искусственного интеллекта (например, Prolog (Алан Кольмеро 1974г. разработан как язык программирования для создания систем искусственного интеллекта). Так как непроцедурные языки имеют минимальное число син­таксических правил, они значительно более пригодны для применения непрофессионалами в области программирования.

Второй тенденцией развития ЯП четвертого поколения являются объектно-ориентированные языки, базирующиеся на понятии про­граммного объекта, впервые использованного в языке Simula-67 (Кристен Нигаард, 1962г.) и со­ставившего впоследствии основу известного языка SmallTalk( Алан Кей, 1972г). Про­граммный объект состоит из структур данных и алгоритмов, при этом каждый объект знает, как выполнять операции со своими собственными данными. На самом деле, различные объекты могут пользоваться со­вершенно разными алгоритмами при выполнении действий, определен­ных одним и тем же ключевым словом (так называемое свойство полиморфизма). Например, объект с комплексными числами и массивами в качестве данных будет использовать различные алгоритмы для выпол­нения операции умножения. Такими свойствами обладают объектно-ориентированные Pascal (разработанн в фирме Apple Computer в 1986 году группой Ларри Теслера при постоянном консультировании с Н. Виртом), Visual Basic (Билл Гейтс и Пол Аллен, основатели Microsoft 1991), C++( Бьорн Страусруп 1984г.), Delphi (разработан в 2003г. На основе языка Object Pascal корпорацией Borland– компания по разработке ПО), Java (Джеймс Гослинг, 1995г.), PHP ( В 1995 году датский программист (ныне живущий в Канаде) Расмус Лердорф (Rasmus Lerdorf) создал набор скриптов на Perl/CGI для вывода и учёта посетителей его онлайн-резюме, обрабатывающий шаблоны HTML-документов. Лердорф назвал набор Personal Home Page (Личная Домашняя Страница). Вскоре функциональности и быстроты Perl — интерпретатора скриптов — перестало хватать, и Лердорф разработал с использованием языка C новый интерпретатор шаблонов PHP/FI (англ. Personal Home Page / Forms Interpreter — «Личная Домашняя Страница / Интерпретатор форм»). PHP/FI включал базовую функциональность современного PHP: оформление переменных в стиле Perl ($ имя_переменной для вывода значения), автоматическую обработку форм и встраиваемость в HTML-текст и многое другое. Новорождённый язык отличался от своего прародителя более простым и ограниченным синтаксисом. ), и ряд дру­гих языков программирования.

Третьим направлением развития языков четвертого поколения можно считать языки запросов, позволяющих пользователю получать информацию из баз данных. Языки запросов имеют свой особый син­таксис, который должен соблюдаться, как и в традиционных ЯП третье­го поколения, но при этом проще в использовании. Среди языков запро­сов фактическим стандартом стал язык SQL (Structured Query Language 1974 г. Дональд Чэмбэрлин и Рэймонд Бойс).

К интенсивно развивающемуся в настоящее время пятому поколе­нию относятся языки искусственного интеллекта, экспертных систем, баз знаний (InterLisp, ExpertLisp, IQLisp, SAIL и др.), а также естествен­ные языки, не требующие освоения какого-либо специального синтак­сиса (в настоящее время успешно используются естественные ЯП с ог­раниченными возможностями — Clout, Q&A, HAL и др.).

Языки программирования служат разным целям и их выбор определяется удобностью пользователя, пригодностью для данного компьютера и данной задачи. А задачи для компьютера бывают самые разнообразные: вычислительные, экономические, графические, экспертные и т.д. Такая разнотипность решаемых компьютером задач и определяет многообразие языков программирования. По всей видимости, в программировании наилучший результат достигается при индивидуальном подходе, исходящем из класса задачи, уровня и интересов программиста.

Дата добавления: 2014-01-06