Программирование

процесс составления упорядоченной последовательности действий (программы (См. Программа)) для ЭВМ; научная дисциплина, изучающая программы для ЭВМ и способы их составления, проверки и улучшения.

Каждая ЭВМ является автоматом, состоящим из памяти, образуемой внешним и оперативным запоминающими устройствами, устройства управления (УУ) и арифметические устройства (АУ), в котором могут выполняться некоторые действия или операции. Память имеет вид занумерованной последовательности ячеек, в каждой из которых хранится порция двоичной информации в виде серии нулей и единиц. Автоматическая работа ЭВМ, управляемая программой, состоит из последовательности тактов. На каждом такте УУ выбирает из предписанной ему ячейки памяти порцию информации. Эта порция трактуется как команда, т. е. предписание АУ выполнить некоторую операцию. Обычно в ЭВМ выполнение операции состоит в том, чтобы из определённых ячеек памяти взять хранящуюся там информацию, передать её в АУ для выполнения над ней нужного действия, результат которого отправить в указанную ячейку памяти, и сообщить УУ номер ячейки следующей команды. Отдельные действия, совершаемые ЭВМ, весьма просты — это арифметические и логические операции, операции сравнения, переписывания порции информации и т.п. Т. о., составить программу для ЭВМ — это значит представить способ решения задачи в виде такой совокупности машинных команд (программы), чтобы они, будучи размещенными в памяти, поочерёдно выполняясь и вызывая одна другую, реализовали нужные вычисления.

Идея П. возникает ещё в школе при составлении «плана решения» арифметической задачи в виде серии вопросов. Существенное отличие реального П. от школьного опыта заключается в том, что программа, как правило, задаёт не одну, а несколько последовательностей действий (разветвлений), выбор между которыми зависит от значения промежуточных результатов решения задачи; выполняет некоторые группы команд многократно, автоматически определяя нужное число повторений; может предписанным образом сама себя менять или частично формировать в процессе своего выполнения.

Дополнительной особенностью П. является его трудность: размеры многих реальных программ исчисляются тысячами команд, а количество выполняемых ими действий — десятками миллионов. Такие объёмы в сочетании с элементарным характером машинных команд делают П. одновременно и очень сложным, и очень монотонным процессом.

Для преодоления этого противоречия П. придан характер многоэтапного процесса, каждый этап которого есть постепенная конкретизация и детализация плана решения задачи, полученного на предыдущем этапе. Кроме того, если правила описания плана решения задачи на некотором этапе будут точными, формальными и универсальными, т. е. применимыми к любой задаче, то тогда можно говорить о существовании некоторого языка П., используемого при составлении программы.

Языки программирования (См. Язык программирования) как способ точного формулирования задачи на разных этапах подготовки её к решению на ЭВМ сыграли фундаментальную роль в развитии П. В частности, они позволяют трактовать П. как процесс перевода задания для ЭВМ, выраженного в некотором языке, на другой язык — «язык машины». Если найти и описать точные правила такого перевода, то эти правила, в свою очередь, можно запрограммировать на ЭВМ. Полученные программы, автоматизирующие процесс П., называют трансляторами.

Процесс П. обычно состоит из следующих этапов:

Содержание каждого этапа П. можно пояснить на примере решения квадратного уравнения.

Исходная формулировка. Надо найти корни 50 квадратных уравнений вида ax²+bx+c=0, коэффициенты которых заданы в виде трёх таблиц A_i, B_i и C_i (i = 1,..., 50).

Алгоритмическое описание задачи получается в результате полного математического исследования её постановки, выбора стандартных или поиска новых алгоритмов выполнения всех нужных вычислений, а также уточнения, какие исходные данные надо ввести в ЭВМ и какие результаты надо получить. В данном случае алгоритмическое описание может иметь такой вид: ввести в ЭВМ таблицы коэффициентов A_i, B_i и C_i, решить каждое уравнение по общей формуле

с исследованием дискриминанта b² —4acдля определения случая комплексных корней; для единообразия каждый корень уравнения выдавать как комплексное число x=u+iv, полагая в случае вещественных корней мнимую часть равной нулю.

Язык П. высокого уровня — главное средство составления программ для ЭВМ. Общая особенность этих языков — их независимость от системы команд конкретных ЭВМ и фразовая структура, что в сочетании с использованием т. н. служебных слов приближает их к естественным языкам. Фразы разделяются обычно точкой с запятой; соподчинённость фраз указывается с помощью «операторных скобок» начало и конец; фразы делятся на два типа — операторы и описания. Оператор является единицей действия в языке. Различают следующие их типы: операторы присваивания, производящие подсчёт по указанной формуле и присваивающие вычисленное значение заданной переменной величине; условные операторы, которые в зависимости от результата проверки заданного условия производят выбор одной или другой ветви вычислений; операторы цикла, обеспечивающие повторное выполнение группы операторов. В описаниях указываются свойства переменных величин и других обозначений, используемых в программе. Важным свойством является «процедурный» характер языка: для любой уже составленной программы, решающей некоторую частную задачу, можно ввести символическое функциональное обозначение. Текст этой программы вместе с её обозначением называется описанием процедуры или подпрограммой. Тогда при составлении новой программы всюду, где может потребоваться использование этой описанной процедуры, достаточно упомянуть её функциональное обозначение в виде оператора процедуры вместо переписывания полного текста подпрограммы.

В 70-х гг. 20 в. существует целое семейство таких языков П.: алгол-60, фортран для решения инженерных и научных задач, кобол для экономических расчётов, симула для П. математических моделей, более мощные языки алгол-68 и ПЛ/1, охватывающие все виды применений ЭВМ. Для всех из них существуют трансляторы, обеспечивающие автоматическое построение машинных программ для задач, выраженных в этих языках.

Программа решения квадратного уравнения, записанная на языке алгол-60 (адаптированном):

начало вещественные массивы А,В,С[1: 50];

вещественные а,b,с,u1,υ1,u2, υ2;

целое i, ввод (A, В, С);

для i:= шаг 1 до 50 цикл

начало а: = A[i]; b: = B[i];c=C[i];

если

начало υ1: =υ2: = 0; u1:=-b + корень

u2:= - b - корень

конец иначе

начало υ1: = корень

υ2: = — υ1;u1:=u2:

конец; вывод (u1,υ1,u2,υ2)

конец

конец

Машинно-ориентированный язык представляет программы в терминах команд ЭВМ, но выраженных в более удобной для употребления символике, нежели прямое двоичное представление. Он используется на промежуточном этапе процесса автоматической трансляции с языка более высокого уровня или же как язык П., когда программа по существу сразу должна быть сконструирована в терминах машинных команд. В последнем случае роль языка высокого уровня часто играет язык блок-схем, когда структура программы, т. е. последовательность выполнения её «блоков», наличие разветвления и повторяющихся участков показываются в графической форме, а функции каждого блока записываются в произвольной текстовой форме. Ниже следует пример блок-схемы решения квадратного уравнения:

После составления программы неотъемлемым этапом П. является «отладка» программы, т. е. обнаружение и исправление ошибок, допускаемых при П. Основное средство отладки — т. н. отладочные запуски, когда в программу добавляются дополнительные «измерительные» действия, позволяющие по ходу выполнения программы на ЭВМ выдавать «протокол» её работы (порядок выполнения команд, значения промежуточных результатов и т.п.). Исследование протокола позволяет судить о том, в какой степени программа соответствует замыслу программиста.

Развитие П. как науки началось с 1947 в работах американских математиков Дж. Неймана, А. Беркса и Г. Голдстайна, которые описали принципы ЭВМ, управляемой программой, хранящейся в памяти. Они же ввели в употребление блок-схемы программы. Понятие подпрограммы и методики её использования было введено в 1951 английскими учёными М. Уилксом, Дж. Уилером и С. Гиллом. Советский математик А. А. Ляпунов, первым в СССР прочитавший в МГУ в 1952 курс П., определил П. как многоэтапный процесс и ввёл в П. аппарат символических обозначений, явившийся предвестником языков П. высокого уровня. Идея автоматизации программирования (См. Автоматизация программирования) путём трансляции программы, записанной на языке П., была реализована в США Дж. У. Бейкусом (язык фортран) и Г. Хоппер и в СССР С. С. Камыниным, Э. З. Любимским, М. Р. Шура-Бурой и А. П. Ершовым (1954—56). К 1960 в США был разработан язык кобол и международный язык П. алгол-60 (группой учёных из 6 стран). В 60-е гг. развитие П. шло по пути совершенствования и универсализации языков П., нашедших своё воплощение в языках алгол-68, ПЛ/1 и симула, разработки методов формального и строгого описания языков П., развития теории и техники построения трансляторов, создания библиотек стандартных подпрограмм. Особое развитие получили машинно-ориентированные языки П. в направлении объединения ряда черт языков высокого уровня (процедурность, фразовая структура) с адаптируемостью к особенностям конкретной ЭВМ. Для некоторых классов задач предприняты успешные попытки расширить область применения автоматизации П. путём формализации способов алгоритмического описания задачи или даже её исходной формулировки. Это привело к понятиям проблемно-ориентированных языков П., неалгоритмических языков П. и т.п.

Лит.: Лавров С. С., Введение в программирование, М., 1973: его же, Универсальный язык программирования. (АЛГОЛ 60), 3 изд., М., 1972; Жоголев Е. А., Трифонов Н. П., Курс программирования, 3 изд., М., 1971; Джермейн К. Б., Программирование на 1ВМ/360, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; Стэбли Д., Логическое программирование в системе 360, пер. с англ., М., 1974.

А. П. Ершов.

Рис. к ст. Программирование.

1. программи́рование;
2. программи́рования;
3. программи́рования;
4. программи́рований;
5. программи́рованию;
6. программи́рованиям;
7. программи́рование;
8. программи́рования;
9. программи́рованием;
10. программи́рованиями;
11. программи́ровании;
12. программи́рованиях.

ПРОГРАММИ́РОВАНИЕ, -я, ср. (спец.).

1. см. программировать.

2. Часть прикладной математики и вычислительной техники, разрабатывающая методы составления программ (в 6 знач.).

-я, ср. спец.

1.

Действие по знач. глаг. программировать.

Программирование производства. Операция программирования.

2.

Раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления программ для вычислительных машин.

ср.

Раздел прикладной математики и вычислительной техники, разрабатывающий методы составления программ [программа 7.].

ПРОГРАММИРОВАНИЕ - процесс подготовки задач для решения их на ЭВМ, состоящий из следующих этапов: составление "плана решения" задачи в виде набора операций (алгоритмическое описание задачи); описание "плана решения" на языке программирования (составление программы); трансляция программы с языка программирования на машинный язык (в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи). Программированием называют также раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ, 1) процесс подготовки программы электронной вычислительной машины (разработка программы в соответствии с алгоритмом решения задачи, ее написание на языке программирования и отладка). Осуществляется программистом или автоматически самой электронной вычислительной машиной. 2) Раздел информатики, изучающий теорию программирования, методы и приемы построения, отладки и развития программ электронной вычислительной машины.

ср. programmingпрограммиров|ание - с. programming, software engineering;
язык ~ания programming language;
~ать, запрограммировать (вн.) programme (smth.), program (smth.) амер.

programming

программирование— programming

n.programming; автоматическое программирование, self-programming, computer-aided programming; программирование в интерактивном режиме, interactive programming

с.

programmation f

с.

programación f

с.

programmazione f тж. комп.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

- 1) процесс составления программы, плана действий. 2) Раздел информатики, изучающий методы и приёмы составления программ. С долей условности П. как дисциплина разделяется на: теоретическое, изучающее матем. абстракции программ (как объектов с определ. логич. и информац. структурой) и способы их построения; системное, имеющее дело с разработкой программного обеспечения ЭВМ, т. е. программных комплексов массового и длительного использования; прикладное, обслуживающее конкретные применения ЭВМ во всём их разнообразии.

Составление программы является творческой задачей, т. к. поиски способа достижения даже чётко сформулированной цели в общем случае требуют выработки или привлечения дополнит. знания. В нек-рых частных случаях возможно нахождение более систематической и формальной процедуры П. Так, если задание на П. уже сформулировано в виде алгоритма (точное описание последовательности действий, направленных на решение поставленной задачи), то П. сводится к переводу (трансляции) с языка записи алгоритма (см. Языки программирования )к языку, непосредственно воспринимаемому исполнителем (напр., ЭВМ). В нек-рых матем. моделях задача перевода решается исчерпывающе. П. включает поиски систематич. процедур перевода записей алгоритма в программы или создание программ по условиям задачи и дополнит. информации.

Методика П. уделяет особое внимание исходным спецификациям (полной и точной формулировке задачи, к-рую должна решать ЭВМ), поскольку умелое использование заложенной в спецификации информации позволяет придать П. более достоверный характер. Важным аспектом П. является забота о чёткой структуре программы, обеспечивающей проверку её правильности, а главное - выделение и изоляцию тех фрагментов программы, дальнейшая детализация к-рых требует привлечения дополнит. знаний. Ещё одним средством проверки правильности уже составленной программы является её о т л а д к а, т. е. систематич. испытание программы на ЭВМ и сравнение производимого эффекта с ожидаемым. Хотя на практике отладка является преимуществ. способом проверки программ, теоретически она не может быть исчерпывающей, т. к. установление правильности программы путём конечной системы испытаний может быть достигнуто только для узкого класса задач.

Различают следующие методы П. Синтезирующее П.- полное построение программы по заданной спецификации задачи или по общему алгоритму её решения. Структурное П. является комбинацией модульного, восходящего и нисходящего П. Модульное П. опирается на библиотеку модулей (программ с заданными описаниями входных и выходных данных) и состоит в выборе подходящих модулей и в их быстрой (иногда автоматизированной) сборке в результирующую программу. Нисходящее П. решает поставленную задачу путём её последоват. детализации с помощью отд. модулей, восходящее- в обратном порядке путём укрупнения модулей (от более детализированных к менее). Конкретизирующее П. предполагает существование универсальной программы, решающей любую задачу данного класса, и состоит в адаптации универсальной программы к особенностям решаемой задачи. В результате получается либо более простая программа, либо используется меньшее кол-во ресурсов, чем в общем случае. На практике применяются комбинации всех видов П.

Лит.: Бауэр Ф. Л., Гроз Г., Информатика, пер, с нем., 2 изд., ч. 1-2, М., 1990; Любимский Э. 3., Map-тынюк В. В., Трифонов Н. П., Программирование, М., 1980; Мейеr Б., Бодуэн К., Методы программировав ния, пер. с франц., т. 1-2, М., 1982, Математический эндиклопе.. дический словарь, М., 1988, с. 493-96, 836.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ, см. КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ.

раздел информатики, изучающий теорию, методы и технологию разработки программного обеспечения для электронных вычислительных машин (ЭВМ). В узком смысле П. — этап решения какой-либо задачи с помощью ЭВМ, ограниченный разработкой и отладкой программ, или же собственно процесс создания программ.

Электронная вычислительная машина может эффективно работать, демонстрируя сложные формы деятельности, во многом аналогичные интеллектуальным, только в том случае, если она руководствуется однозначными инструкциями. Инструкции предписывают компьютеру, какие операции (вычислительные и вспомогательные) и в какой последовательности необходимо осуществить для достижения поставленной цели. Совокупность таких инструкций называют Алгоритмом, а последовательность команд, реализующих этот алгоритм, — программой. Программа должна указывать, из каких ячеек памяти взять информацию (адрес), какие операции с ней надо выполнить (арифметические, логические), куда поместить (новый адрес) и (или) направить результаты обработки (на дисплей, печать, в устройства внешней памяти и др.).

Во «внутреннем мире» ЭВМ информация записывается, хранится, обрабатывается, пересылается между отдельными устройствами с помощью электрических сигналов. Соответственно и управление этими процессами осуществляется электронными устройствами: процессору и вспомогательному оборудованию ЭВМ присуще восприятие определенных последовательностей электрических сигналов. Физическая природа сигналов делает их труднодоступными для восприятия и осознания человеком. Отсутствию или присутствию сигналов ставится в однозначное соответствие определенное сочетание нулей и единиц (в 8- или 16-ричной системах исчисления так называемый двоичный код).

Общей задачей П. является написание с помощью формальных языков, служащих средством общения между человеком и ЭВМ (языки П.), оптимальных по определенным критериям (времени исполнения, объему используемой памяти, универсальности и пр.) программ. Арсенал живых (т.е. употребляемых в настоящее время) языков П., посредством которых команды программы связываются с определенными кодами и соответствующими им электрическими сигналами, в настоящее время составляет несколько сотен. Как правило, названия языков П. сокращенно отражают основное назначение языка (АЛГОЛ — ALGOrithmic Language — алгоритмический язык, ФОРТРАН — FORmula TRANslatig language — язык перевода формул, БЕЙСИК — аббревиатура английского названия «Универсальный символический инструктивный код для начинающих» ПЛ/1 — Programming Ganguage — язык программирования и др. Сам язык включает набор команд (операторов), предписывающих ЭВМ выполнение законченных действий (например, в ФОРТРАНЕ используется около 20 английских слов: READ — прочитать, RETURN — вернуться, GO ТО — перейти и др.), которые вместе с дополнительной информацией в виде цифр и букв указывают ЭВМ, какую операцию и с какими данными необходимо выполнить. Совпадение результата действия оператора с общепринятым смысловым или бытовым значением команды (как, например в фортране) является характерной особенностью так называемых языков П. высокого уровня, появившихся относительно недавно (60-е гг.). На ранних этапах развития вычислительной техники программы для ЭВМ писались машинными кодами («машинными словами») — громоздкими последовательностями цифр. Числовой способ выражения инструкций не позволял следить за смыслом составляемых из них «текстов» программ. Дополнительные ограничения возникали в связи с тем, что в различных конструкциях машин по-разному решались проблемы хранения электрических сигналов и управления ими. Соответственно каждый из типов ЭВМ был приспособлен к пониманию только своих команд и их сочетаний. В связи с этим профессия программиста долгое время являлась уделом избранных, а процесс П. был недоступен для неспециалистов. Это долгое время обусловливало почти полное отчуждение пользователя от ЭВМ. Создание языков П. высокого уровня — систем нотации машинных команд, близких к понятиям формулирования задач в определенных предметных областях, в значительной степени способствовало устранению барьера между пользователем и ЭВМ.

В настоящее время П. стало одной из наиболее рентабельных областей научного прогресса (объем продаж программных продуктов превышает аналогичные показатели для собственно ЭВМ — технических устройств, в которых они применяются, составив в 1988 г. только для США приблизительно 25 млрд. долларов). Вся современная стратегия использования ЭВМ — происходящий и углубляющийся процесс их широкого использования почти во всех сферах человеческой деятельности — наряду с достижениями микроэлектроники базируется на успехах П., которое развивается в трех взаимосвязанных направлениях теоретическое П. изучает принципы и способы построения программ, имея конечной целью автоматический (с помощью ЭВМ) синтез программ для решения любых задач; системное П. направлено на создание комплексов программ длительного и массового использования, обеспечивающих пользователям максимум удобств и возможностей (с помощью посредников или самостоятельно) для применения вычислительной техники при решении основного множества универсальных задач; прикладное П. обслуживает конкретные (в т.ч. уникальные или узкоспециальные) потребности в применении ЭВМ представителями различных областей науки и практики.

Наиболее очевидный прогресс в П. достигнут в сфере разработки системного программного обеспечения. Его основа — комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ для осуществления взимосвязи человека с машиной и управления различными ее устройствами (так называемые операционные системы). Знание возможностей и особенностей операционных систем является основой успешного применения ЭВМ в интересах пользователя любой специальности.

Машины разных типов и марок, имеющие одинаковые операционные системы и позволяющие выполнять программы, написанные для других ЭВМ с такой же операционной системой, называют совместимыми (IBM-совместимыми называют, например, выпускаемые различными производителями компьютеры, совместимые с ЭВМ типа IBM РС. совместимы машины единой серии ЕС и др.). Операционные системы представляют собой комплекс программ, связывающих все устройства ЭВМ в единое целое. Они обеспечивают запуск ЭВМ и ее внешних устройств (стартовая программа), управление очередностью выполнения программ (так называемая программа-диспетчер), ввод программ в оперативную память (программа-загрузчик), поиск информации на внешних устройствах (работа с файлами), учет состояния и ресурсов памяти (администратор) и т.д. Современные версии операционных систем кроме своего основного предназначения обеспечивают возможность инициации комплексных заданий ЭВМ с помощью одной или нескольких простых команд на почти «человеческом языке». Работа на персональных ЭВМ сопровождается, как правило, появлением на экране ясных подсказок и комментариев (указание ошибок и способов их исправления; предписание очередности и характера действий по исполнению задания и пр.), что среди прочих причин и создает компьютерам репутацию «умных». Однако на самом деле «интеллект» серийных ЭВМ в значительной мере обусловлен достижениями П. в области создания «дружественного интерфейса» — программного обеспечения, максимально приспособленного к образу мышления и нуждам далеких от специфических проблем П. пользователей. Области повседневной работы, для которых создаются пакеты прикладных программ, охватывают самые разнообразные и распространенные интересы пользователей.

К ним относятся: подготовка текстовых и графических материалов от простейшего редактирования текста до сложнейшего создания цветных негативов для массового тиражирования печатной продукции (настольная типография), многообразные способы обработки информационных материалов на основе так называемых систем управления базами данных (СУБД) — средства работы с различными документами (электронные каталоги, «досье» и таблицы); осуществление разнообразных расчетных и проектных работ вплоть до подготовки рабочих чертежей изделий — системы автоматического проектирования (САПР); многочисленные пакеты прикладных программ для математической обработки данных, моделирования и прогнозирования (см. Математические методы в медицине); экспертные системы — максимально «интеллектуализированные» пакеты прикладных программ, предусматривающие активное участие пользователя в процессе принятия решений в различных областях деятельности на основе совокупности объективных данных и обобщенного опыта квалифицированных специалистов, и многие другие. Как правило, современные пакеты прикладных программ ориентируются для работы в диалоговом (интерактивном) режиме: ЭВМ и пользователь взаимно обмениваются информацией через систему вопросов и ответов. Инициация в ведении диалога может принадлежать как человеку, так и компьютеру. Интерактивный режим удобен и в значительной степени имитирует наиболее распространенные поведенческие и интеллектуальные формы действия человека. Параллельно с ростом вычислительных возможностей и доступности ЭВМ все более реальным становится решение проблемы, поставленной еще на заре компьютерной эры: максимального сближения интеллектуальных качеств человека и компьютера, слияния их способностей в единый человекомашинный сверхинтеллект, в котором взаимодополняются и используются все их уникальные особенности. Новый уровень понимания П. как подхода по обеспечению беспрепятственного обмена (ввода — вывода) информации в системе человек — машина, как технологии переработки информации любой структуры и вида в ЭВМ — ключевых вопросов разработки интеллектуальных систем ближайшего будущего — стал одной из причин объединения усилий создателей микропроцессорной техники и программных средств в рамках информатики (Информатика), от которой ожидается значительный прогресс.

Другой важной проблемой, осознание которой стимулировало ускоренное развитие П., явилось возникновение конфликтной ситуации между максимально возможной производительностью программиста (за рабочий день специалист высшей квалификации может составить программу или ее блок «длиной» в несколько сотен операторов) и постоянно растущей производительностью ЭВМ (современный персональный компьютер производит порядка 1 миллиона операций в секунду, а супер-ЭВМ — миллиарда). Путь устранения этого противоречия на основе создания универсальных пакетов прикладных программ, позволяющих пользователю самостоятельно или с привлечением специалиста адаптировать их к собственным проблемам, является развитием традиционного направления и поэтому, по мнению экспертов недостаточно радикален для того, чтобы разрешить эту проблему. Подсчитано, что если пытаться распространить существующие методы П. на удовлетворение потенциальных потребностей пользователей в программных продуктах, то необходимо в 3—4 раза повысить производительность труда программистов и в 10—20 раз увеличить надежность (время работы без отказов) программ. С учетом устойчивой тенденции к приросту парка машин (в последнее пятилетие каждые полгода в мире происходит удвоение общей емкости памяти ЭВМ всех классов) это означает, что никакое разумное увеличение числа программистов не в состоянии уже в обозримом будущем обеспечить пользователей гаммой готовых программ, соответствующих как потенциальному многообразию областей применения ЭВМ, так и разрешаемых с их помощью задач. Прогноз показывает, что для полного использования производительности парка ЭВМ ожидаемая потребность в программистах соизмерима с численностью населения земного шара, если не будут найдены новые подходы к программированию.

Глубокая по сути, а не по формальной имитации (как это имеет место в простейших диалоговых системах), «интеллектуализация» является магистральным направлением работ, осуществляемых во многих странах с целью создания «автоматического программиста», которому достаточно дать задание на обычном (или профессиональном) языке, чтобы оно было преобразовано в программу решения этой задачи на ЭВМ. Специалисты предполагают, что к началу 21 в. все ЭВМ будут оснащены такими устройствами. Однако разработка «универсальных» (в виде пакетов) прикладных программ, действующих в интерактивном режиме, все более мощных и удобных, еще много лет будет ведущей задачей программирования.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ - особая форма организации проблемного мышления и деятельности, предполагающая составление программы; П. - форма связывания идеальной и социокультурной действительностей, своеобразный способ перехода из одной в другую. Поскольку программа должна обеспечивать прорыв в будущее, поскольку П. выступает средством организации работы и самоорганизации ее участников не только в условиях неопределенности, но и в условиях недостаточности средств и методов, онтологических картин и представлений. П. обеспечивает развитие и сохранение со-циотехнических систем, систем профессиональных деятельностей. При этом П. задается как ряд этапов, на которых постоянно производится проектная работа: создание альтернативных и конкурирующих проектов. Проблемный характер мышления и деятельности проявляется при П. в том, что оно включает в себя постоянный процесс проблематиза-ции (еще не решенные проблемы и задачи, еше не выполненные работы: «пустоты» непрерывно оконтуриваются, прорисовываются, а затем заполняются; в ходе же их заполнения прорисовываются новые «лакуны» - ставятся новые задачи и проблемы, которые необходимо решить в рамках данной программы). Программная организация работ в корне отличается от плановой по ряду методов: 1. Программу нельзя построить, а потом реализовать. Потсроение программы включает ее реализацию, ибо П. - средство соорганизации работ, которые выполняются в контексте и процессе П. Иначе говоря, программа апплицируется на человеческую деятельность, особым образом эту деятельность структурируя и организуя. Таким образом, программа естественным образом переходит или переростает в реализацию. 2. Программа не может быть привнесена извне. Программная организация предполагает, что каждый участник работы, исполнитель, сам программирует свою работу, но обязательно в рамках и контексте целого, - иначе он не сможет самоопределиться и прорисовать ситуацию. Следовательно, П. - по своей сути - демократическая форма организации коллективной работы. 3. Источником развития П. выступают конфликты, а механизмом его разворачивания - проблематизация. Различие ценностных ориентаций, разнонаправленность целей и интересов участников общей работы непрерывно порождают конфликты. Если при этом в споре рождается истина, мы получаем задачу, которую надо решать. (Чаще же в споре рождается проблема, требующая для своего решения разработки специальных средств и методов. Это уже задача науки и методологии). 4. Характерная черта П. - проблемная организация работ (в отличие от задачной), благодаря которой дело движется не только вперед - на раз и навсегда зафиксированном уровне понимания ситуации и целей, - но и вглубь: мы периодически пересматриваем свое самоопределение, цели, ситуацию, сообразуясь с непрерывно перестраивающейся программой. (Но и наоборот: пересмотр целей, ситуации заставляет нас менять и перестраивать программу). Движение вперед - к уже поставленным целям - обеспечивает функционирование программы, движение вглубь - к пересмотру целей - ее (и наше) развитие. Такое двойное движение накладывает запрет на последовательное выполнение отдельных видов работ, входящих в схему П. Поэтому их приходится выполнять одновременно: в частности, одновременно с ее разработкой начинается реализация программы или (точнее) разработка и реализация программы (в отличии от плана или проекта) не разделяются. 5. Обоснование входит в программу как ее органичная составная часть, т.е. программа не нуждается в отдельном обосновании. Основанием программы оказывается неудовлетворенность ее авторов и исполнителей существующей ситуацией, которая находит отражение в прорисовке ситуаций, самоопределении и целепологании. Именно этот блок выполняет функции ее обоснования. В этой связи программа может оформиться в любой точке общества: она может стать продуктом деятельности любого субъекта, начавшего анализировать ситуацию, в которую он так или иначе вписан, и которая его - по тем или иным причинам - не устраивает. Это и есть то, что называется инициативой, но облеченной в особую, программную форму. Т.о., понимание П. как гуманитарной технологии представляет его как мысленную имитацию, проигрывание предстоящей деятельности в целом, которая по мере осуществления переходит непосредственно в ее исполнение. Путем П. реализуется управление как особый вид профессиональной деятельности. При этом П. предполагает смену естественнонаучного подхода на деятельностный, который так или иначе включает искусственную компоненту, требует критического анализа, оценки и проблематизации настоящего, т.к. в рамках естественнонаучного подхода строительство будущего невозможно в принципе: естественная наука лишь прогнозирует будущее своих объектов, которое нам неподвластно и от нас не зависит. Гуманитарное П. позволяет, наряду с известным, программировать также и неизвестное. Следовательно, субъект П. должен иметь средства и методы фиксации этого неизвестного (знание о незнании) и его преобразования в известное. Программа считается законченной (реализованной) со снятием проблем, лежащих в ее основании, или решением задач, ее породивших.

ПРОГРАММИ́РОВАНИЕ -я; ср.

1. к Программи́ровать. П. производства. Операция программирования.

2. Раздел прикладной математики и вычислительной техники, разрабатывающий методы составления программ для ЭВМ. Заниматься программированием. Специалист по программированию.

* * *

процесс подготовки задач для решения их на ЭВМ, состоящий из следующих этапов: составление «плана решения» задачи в виде набора операций (алгоритмическое описание задачи); описание «плана решения» на языке программирования (составление программы); трансляция программы с языка программирования на машинный язык (в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи). Программированием называется также раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ.

* * *

ПРОГРАММИ́РОВАНИЕ, процесс подготовки задач для решения их на ЭВМ, состоящий из следующих этапов: составление «плана решения» задачи в виде набора операций (алгоритмическое описание задачи); описание «плана решения» на языке программирования (составление программы); трансляция программы с языка программирования на машинный язык (в виде последовательности команд, реализация которых техническими средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи). Программированием называют также раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ.

- 1) процесс составления программы, плана действий; 2) дисциплина, изучающая методы и приемы составления программ. С определенной долей условности П. как дисциплина делится на программирование теоретическое, изучающее математич. абстракции программ и способов их построения, системное программирование, имеющее дело с разработкой математического обеспечения ЭВМ, т. е. программных комплексов массового и длительного применения, и прикладное программирование, обслуживающее конкретные применения ЭВМ во всем их разнообразии.

Составление программы является творч. задачей, т. к. поиски способа достижения даже четко сформулированной цели в общем случае требуют выработки или привлечения нового знания. В нек-рых частных случаях возможно нахождение более систематической и формальной процедуры П. Так, если задание на П. уже сформулировано в виде алгоритма, то П. сводится к переводу с языка записи алгоритма, или алгоритмического языка, к языку, непосредственно воспринимаемому исполнителем. В нек-рых математич. моделях задача перевода, решается исчерпывающе. Напр., если задача сформулирована в виде теоремы существования

где Р( х, у) - нек-рая формула узкого исчисления предикатов, то из доказательства теоремы в конструктивной логике эффективно извлекается рекурсивное описание функции j(х), для к-рой (теорема Клини - Нельсона). Поиски систематич. процедур перевода записей алгоритма в программы и извлечения программы из условия задачи и дополнительной информации составляют предмет автоматизации программирования и ее частного случая - трансляции программ.

Методика П. уделяет особое внимание способам описания исходной спецификации задачи, подлежащей П., поскольку умелое использование заложенной в спецификации информации позволяет придать П. более достоверный характер. Важным аспектом П. является забота о четкой структуре программы, облегчающей проверку ее правильности, а главное - выделение и изоляцию тех фрагментов программы, дальнейшая детализация к-рых требует привлечения нового знания.

Нек-рое представление о способе перехода от спецификации задачи к программе дает следующий пример П. задачи возведения хв натуральную степень п.

Исходное знание: x¹=x, х ^п+т=х ^n. х ^т, х ^пт=( х ^п) ^т. Обнаруживая, что эти соотношения позволяют свести решение задачи х ⁿ к более простой (т. е. с меньшим n), пытаются придать исходному знанию простейшую форму (творч. шаг):

х ⁰=1, xⁿ⁺¹= x^n.x, x²ⁿ=(xⁿ)².

Содержательный анализ показывает, что третье соотношение эффективнее, нежели второе, но зато применимо не всегда. Второе соотношение переписывается в виде случая, дополнительного к третьему (творч. шаг):

х ⁰=1, х ^2п+1= х ^2n. х, х ²ⁿ=( х ^п)².

Используя обратимость функций 2n и n+1 и логич. несовместимость соотношений, получают рекурсивное соотношение методом разбора случаев (формальный шаг):

Остается переписать это правило на каком-либо алгоритмич. языке, напр. алгол-60 (формальный шаг):

real power(x, n); real x,integer n;

power:=if n=0 then 1 else

if even(n).then power(else x power(x, n-1). Определение процедуры проверки четности even(n).становится отдельной, более частной задачей П.

Важной составной частью П. является проверка правильности программы. Одним из способов обеспечения правильности является придание процессу П. формы, сходной с доказательством теоремы, т. е. когда каждый шаг построения программы сопровождается рассуждением, подтверждающим непротиворечивость этого шага исходному знанию о программе и дополнительному знанию, использованному в данном шаге. Возникающие при этом формальные дедуктивные системы также изучаются в программировании теоретическом. Дополнительным средством проверки правильности уже составленной программы является ее отладка, т. е. систематич. испытания программы на машине и сравнение эффекта, производимого программой, с ожидаемым. Хотя на практике отладка является преимущественным способом проверки программ, теоретически она не может быть исчерпывающей, т. к. установление правильности программы путем конечной системы испытаний может быть достигнуто только для очень узких классов задач (см. Автоматов теория).

Лит.:[1] Любимский Э. 3., Мартынюк В. В., Трифонов Н. П., Программирование, М., 1980; [2] Дейкстра Э. В., Дисциплина программирования, пер. с англ., М., 1978; [3] Мейер Б., Бодуэн К., Методы программирования, пер. с франц., т. 1-2, М., 1982. А. П. Ершов.

процесс подготовки задач для решения их на ЭВМ, состоящий из след. этапов: составление "плана решения" задачи в виде набора операций (алгоритмич. описание задачи); описание "плана решения" на языке программирования (составление программы); трансляция программы с языка программирования на машинный язык (в виде последовательности команд, реализация к-рых аппаратными средствами ЭВМ и есть процесс решения задачи). П. наз. также раздел прикладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ.

ПРОГРАММИРОВАНИЕ — совокупность и последовательность действий в целях получения конкретного результата; (1) П. в вычислительной технике процесс составления программы (см.) в соответствии с данным алгоритмом (см.) на ЭВМ, а также создание средств программного обеспечения, с помощью которых реализуются вычислительный процесс на языке (см.) программирования данной ЭВМ и обмен ЭВМ информацией с внешним миром; (2) П. в информатике — изучение и разработка методов и приёмов построения, отладки и развития программ для конкретной ЭВМ; соответственно этим задачам выделяют два направления: а) прикладное П. — создание методологии перехода от задач, возникающих в различных предметных областях (самолётостроение, кардиология, механика, теле-, радиосвязь или химия), к программам, реализуемым на ЭВМ; б) системное П. — разработка и совершенствование языков П., а также трансляторов (см.) для перевода программ с этих языков на машинный уровень, создание операционных систем для новых типов ЭВМ, разработка сервисных программ. Особым направлением стали исследования в области создания программного обеспечения для систем искусственного интеллекта (см. (1)); (3) П. математическое раздел при кладной математики, изучающий и разрабатывающий методы и средства составления, проверки и улучшения программ для ЭВМ. (См. математическое обеспечение.)