زبان برنامه نویسی

تولید و توسعه نرم افزار تاریخ طولانی و پیچیده‌ای دارد. جایگاه امروزی که نرم افزارها بدست آورده‌اند، حاصل گام‌های موثر بسیاری از افراد در گذر زمان است. همینطور اتفاقات بسیاری در نقاط مختلف جهان، روند توسعه زبان‌های برنامه نویسی را جلو برده‌اند. به طور کلی زبان‌های برنامه نویسی به موازات گسترش رایانه‌ها و سخت افزارها، گسترش پیدا کرده‌اند. از این‌رو در این مقاله می‌خواهیم در مورد تاریخچه برنامه نویسی صحبت مفصلی داشته باشیم و سوالات شما همراهان عزیز را پیرامون این موضوع پاسخ دهیم.

توضیحاتی درباره نرم افزار

شما حتما در مورد نرم افزار و سخت افزار بسیار شنیده‌اید ولی آیا به درستی می‌دانید که این دو واژه به چه معنا هستند؟ آیا در مورد کاربرد آن‌ها می‌دانید؟ ما در این بخش به تعریف این دو واژه می‌پردازیم.

ساده ترین پاسخی که برای این سوال می‌توانیم بیان کنیم این است که سخت افزار کامپیوتر، قابلیت لمس دارد ولی نرم افزار آن خیر!

ازاین پاسخ ساده که بگذریم، در حقیقت نرم افزار برنامه‌ای است که در رایانه اجرا می‌شود. دنیای نرم افزارها و برنامه‌های رایانه‌ای به موازات گسترش برنامه نویسی و زبان‌های آن گسترش پیدا کرده است. پس هنگامی که به مطالعه روند گسترش برنامه نویسی بپردازیم، به تاریخچه برنامه نویسی دست می‌یابیم. در ادامه این مبحث به تعریف برنامه نویسی و برنامه کامپیوتری می‌پردازیم. با ما همراه باشید.

تاریخچه برنامه نویسی

تعریف برنامه کامپیوتری و برنامه نویسی

یک عمل مشخص در رایانه، با اجرای یک سری دستورات به صورت متوالی انجام می‌شود. این مجموعه دستورات که برای انجام یک عمل مشخص به طور مرتب در یک فایل تهیه می‌شوند را برنامه کامپیوتری گویند. شخصی که این برنامه را تدوین می‌کند برنامه نویس و به محتویات فایل یا دستور، سورس یا منطق برنامه می‌گویند.

محتویات یک برنامه کامپیوتری، صرفا دستوراتی است که توسط رایانه قابل اجرا هستند. این دستورات به صورت از قبل تعیین شده و بر اساس یک روش منطقی و پشت سرهم هستند. اگر این دستورات به درستی پیاده شوند، در انتها عملی را که مورد نظر برنامه نویس است به انجام می‌رسد. در بخش بعدی این بحث به قدیمی‌ترین برنامه‌های کامپیوتری در تاریخ جهان اشاره می‌کنیم.

قدیمی‌ترین برنامه‌های کامپیوتری جهان

قدیمی‌ترین برنامه نویسی مربوط به سال ۱۸۰۱ در کشور فرانسه است. شخص برنامه نویس که جکارد نام داشت، یک دستگاه بافندگی را طراحی کرد. به وسیله این طراحی، اعمالی از بافندگی را که روی کارت‌های سوراخ دار هک شده بودند را به ترتیب انجام می‌داد. این فناوری قابلیت تولید بافت‌های پیچیده و با کیفیت‌تر را به کارگران می‌داد. با وجود این برنامه نویسی صرفا یک نفر برای مدیریت کل دستگاه کافی بود.

در حدود ۵۰ سال بعد نظریه ماشین‌هایی که قابلیت برنامه نویسی دارند مورد توجه “خانم آدا لاولیک” قرار گرفت. او تصمیم گرفت که برنامه ای بنویسد. این برنامه به صورت کارت‌هایی بود که تعدادی عدد خاص را به ترتیب چاپ کرده بود. خانم لاولیک از نظر اینکه اولین کار خاص را بر روی موتور تحلیلگر انجام داد، می توان به عنوان اولین برنامه نویس دنیا دانست. زبان برنامه نویسی هم به احترام این خانم “آدا” نام گرفت.

جالب است بدانید که وقتی به تاریخچه برنامه نویسی که نگاه کنیم می‌بینیم که اولین برنامه نویسان جهان همگی خانم هستند.

در زمان انقلاب صنعتی در انگلیس یک روند مشابه در کشور فرانسه به وقوع پیوست. در ادامه استفاده از ماشین‌های اتوماتیک و کاهش نیروی انسانی، حرکتی با نام لودیت‌ها به وجود آمد. این جنبش را افرادی که مخالف توسعه فناوری بودند و برای شغل و کار خود می‌جنگیدند به وجود آوردند.

در این دوره زمانی برنامه نویسی دوشادوش ساخت ماشین‌های مدرن آن روزگار که توسط پاسکال، شوالتز و بابیج ساخته شده بود، گسترش می‌یافت. در سال ۱۸۴۷ میلادی، شخصی به نام جورج بول با ارائه جبر منطقی، مرتبط بودن علم ریاضیات را با منطق اثبات کرد. جورج برای اولین بار اثبات کرد که علم منطق بیشتر مربوط به ریاضیات است تا فلسفه و به این ترتیب تفکر بشریت در محاسبات کامپیوتری به کار گرفته شد.

بعد از بررسی اولین برنامه‌ها رایانه‌ای در جهان به ساخت اولین کامپیوتر الکترونیکی و مشخصات آن اشاره می‌کنیم.

تاریخچه برنامه نویسی

اولین برنامه‌های کامپیوتری و سیر تکامل آن‌ها

در دهه ۴۰ میلادی اولین رایانه الکترونیکی ساخته شد که حافظه و سرعت بسیار پایینی داشت. دهه ۴۰ که به عصر ارتباطات معروف بود، اجرای برنامه رایانه‌ای مستلزم تنظیمات مختلف بود. برای اجرای برنامه‌های کامپیوتری باید کلیدها، اتصال سیم‌های برق و سوئیچ‎‌ها تنظیم می‌شدند که این تنظیمات، منطق برنامه را مشخص می‌کرد.

در چنین حالتی، برنامه نویسی یعنی تنظیم تعداد زیادی سیم. در آن دوران برای برنامه نویسی، جای سوییچ و کابل‌ها را تغییر می‌دادند. برای هر کاری در رایانه، یک سخت افزار خاص طراحی شده بود که باید توسط اتصال پورت‌ها و سیم‌ها، برنامه اصلی شکل بگیرد. جالب است بدانید، برنامه نویسان اولیه همگی خانم بودند.

در سال ۱۹۴۵ میلادی “نیومن” دو اصل اساسی را ارائه کرد که تاثیر مستقیمی بر روی مسیر توسعه برنامه نویسی گذاشت. این دو اصل عبارت بودند از:

الف- تکنیک برنامه مشترک
مطابق اصل اول کامپیوترها باید بسیار ساده باشند و تجهیز شدن آن ها به صورت دستی، نیازی نیست.

ب- انتقال کنترل به صورت شرطی
مطابق اصل دوم در هر جای برنامه اصلی می تواند برنامه کامپیوتری شامل بلاک های کوچکتری از دستورات به نام subroutine  جای گیرند. این بلاک‌ها به هر تعداد که لازم است می تواند در برنامه اصلی جای بگیرد.

ادامه سیر تکاملی زبان‌های کامپیوتری

ارائه تئوری ریاضی ارتباطات در سال ۱۹۴۸ توسط شخصی به نام کلود شانن انجام گردید. این تز روش استفاده از منطق باینری در محاسبه نرم افزاری را توضیح می‌داد. تئوری ارائه شده دنیای صفر و یک‌ها که همان منطق باینری و اساس و پایه کامپیوترهای امروزی هستند را تشکیل داد. اولین رایانه باینری در زمان جنگ جهانی دوم توسط یک آلمانی ساخته شد.

در سال ۱۹۴۹ زبان برنامه نویسی یعنی کد کوتاه (Short Code) به وجود آمد. شورت کد از یک سری دستورات به صورت صفر و یک تشکیل شده بود که اولین زبان برنامه‌های کامپیوتری به شمار می‌رود. این زبان اولین قدم برای ساخت دنیایی از زبان‌های برنامه نویسی امروزی بود.

در سال ۱۹۵۱ میلادی  به نام A-0 اولین کامپایلر کامپیوتر نوشته شد. اولین کامپایلر توسط هاپر نوشته شد. کامپایلر به برنامه‌ای گفته می‌شود که دستورات برنامه نویسی را به صفر و یک مبدل می‌کند. در این زمان به سبب اینکه برنامه نویس نیازی به ورود کدهای صفر و یک نداشت، سرعت برنامه نویسی رایانه‌ای چند برابر شد.  در ادامه مختصری درباره نسل‌های زبان برنامه کامپیوتری شرح می‌دهیم.

زبان های برنامه کامپیوتری به چند نسل تقسیم می‌شوند؟

پیشرفت در برنامه‌ها و کد نویسی به مرور ادامه داشت تا در سال ۱۹۷۲ بیش از ۲۰۰ زبان برای برنامه‌ها تعریف شد. بیشتر این زبان‌ها به جهت کاربرد ویژه‌ای توسعه پیدا کرده بودند. برای این زبان‌ها می‌توان پنج نسل در نظر گرفت که در سالهای مختلف به وجود آمدند.

نسل اول در سال‌های دهه ۱۹۵۰ بوده که همان تغییر سیم و تنظیم کلید است.

نسل دوم زبان برنامه نویسی در اواسط دهه ۱۹۵۰ که استفاده از نماد به جای دستورات یک و صفر بوده است.

نسل سوم هم در اواخر دهه ۱۹۵۰ صورت گرفت و مفسرهای زبان طبیعی و کامپایلرها به وجود آمدند. قدیمی‌ترین برنامه نویسی نسل سوم که توسط IBM ساخته شد، FORTRAN بوده است. زبان‌های برنامه نویسی که در سطح بالا قرار داشتند، در این دوره به وجود آمدند مانند: ALGOL, PASCAL, BASIC

نسل چهارم این زبان‌ها، برنامه نویس را قادر می‌سازد که کارهایی با سطح بالاتر را با کد کمتری انجام دهد. برنامه‌هایی که با زبان نسل چهارم نوشته می‌شود، برای اجرا شدن نیاز به یک محیط سخت افزاری و امکاناتی خاص دارند. در دهه ۱۹۹۰ استفاده از این زبان‌ها بسیار درخواست شد.

تاریخچه برنامه نویسی

زبان‌های برنامه نویسی نسل پنجم هنوز در مرحله تئوری هستند و هنوز نمونه عملی آن ‌ها ساخته نشده است. برخی از تلاش‌ها به سبب محدود بودن سخت افزارها، به مرحله عمل در نیامده‌اند. استفاده از زبان روزمره برای تفهیم امور به رایانه از ویژگی‌های این نسل از زبان‌ها هستند. از دیگر ویژگی‌های نسل چهارم زبان‌های کامپیوتری، استفاده از هوش مصنوعی و Agent به جهت انجام امور در رایانه است.

تاریخچه برنامه نویسی از گذشته تاکنون دارای فراز و نشیب زیادی بوده است. اولین زبان که همان سیم کشی کامپیوتری محسوب می‌شد تا نسل پنجم که امروزه کاربرد دارد، همه در اثر تفکر و تلاش بهبود یافتند. این قدم‌ها هر کدام امکانات جدیدتری در اختیار برنامه نویس قرار می‌دهد. با پیشرفت زبان کامپیوتر، نرم افزارهای آن نیز پیشرفته تر شدند.

هر کدام از این خدمات باید به طور کامل و با دقت زیاد و سرعت بالا ارائه گردد تا بتوانند موجب تامین توقع کاربران شوند.

کلام آخر

برنامه نویسی و تولید نرم افزارهای رایانه‌ای در جهان کنونی، نتیجه ساعت‌ها تفکر و تلاش افراد مختلف در طول تاریخ است. و همانطور که گفته شد، تاریخچه برنامه نویسی از گذشته فراز و نشیب زیادی را داشته است. رایانه‌های امروزی از نظر سخت افزاری، طراحی بسیار ساده‌ای دارند و این نرم افزار است که توانسته است ارزش بسیار والایی را به سخت افزار بدهد. همانطور که زبان و ابزارهای برنامه‌های رایانه‌ای بهبود پیدا کرده‌اند، توقع بشر از نرم افزارها نیز بیشتر شده است. هر کدام از این خدمات باید به موازات هم تکامل پیدا کرده و گسترش یابند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *