ALBO TO JA
Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że był to pierwszy język, który miał szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, m.in. matematyce, fizyce, inżynierii czy astronomii. Fortran nadal odgrywa ważną rolę w wielu współczesnych aplikacjach, takich jak symulacje, analiza danych czy obliczenia naukowe. Jest on szczególnie pomocny przy obliczeniach wielowymiarowych, które są często wykorzystywane w złożonych projektach. Z tego wpisu dowiesz się, czym cechuje się pierwszy język programowania oraz jak wyglądały początki w tej dziedzinie. Poznasz również inne wczesne języki, które dzisiaj bywają używane sporadycznie.
Spis treści
- Jak wyglądały początki programowania?
- Maszyna Turinga – jaki miała wpływ na programowanie?
- Pierwsze języki programowania
- Podsumowanie
Jak wyglądały początki programowania?
Programowanie jest obecnie jednym z najważniejszych obszarów w dziedzinie technologii informacyjnej. Dzięki programom komputerowym możemy wykonywać różnorodne zadania. Rozpoczynając od prostych obliczeń matematycznych, a kończąc na złożonych analizach danych czy symulacjach.
Historia programowania sięga początków XIX wieku, kiedy to matematycy i naukowcy zaczęli eksperymentować z ideą programowalnych maszyn. Jednym z najważniejszych pionierów w dziedzinie programowania był angielski matematyk i wykładowca Charles Babbage.
W latach 30. XIX wieku opracował on koncepcję maszyny różnicowej oraz uniwersalnej maszyny obliczeniowej, która miała być zdolna do wykonywania dowolnych obliczeń. Choć te koncepcje nigdy nie zostały zrealizowane do końca, miały jednak duży wpływ na to, jak rozwinęło się programowanie.
Mówiąc o maszynie analitycznej, trzeba pamiętać, że do jej rozpowszechnienia przyczyniła się Ada Lovelace. To ona napisała dla niej pierwszy program, który był w stanie obliczyć liczby Bernoulliego. Właśnie w ten sposób stała się pierwszą na świecie programistką, co jednocześnie zapoczątkowało historię współczesnego programowania.
Co ciekawe, programowanie samo w sobie wyprzedziło komputery. Prawdopodobnie nie każdy wie, że pierwszy komputer został skonstruowany w latach 1943-45, a zaprezentowano go w 1946 r. Była to maszyna o nazwie ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Została stworzona przez naukowców z Uniwersytetu w Pensylwanii – J.P. Eckerta i J.W. Mauchly’ego.
Docelowo miała zastępować naukowców przy wykonywaniu skomplikowanych i czasochłonnych rachunków. Powstała dla amerykańskiej armii, poza tym jej głównym zadaniem było obliczanie współrzędnych toru lotu pocisków. Niestety mogła być używana dopiero po zakończeniu II wojny światowej.
ENIAC pozwalał obliczać też inne rzeczy, np. był w stanie wskazać kolejne miejsca po przecinku liczby Pi. Ciekawostką jest fakt, że wagę tego komputera określa się na jakieś 30 ton. Warto też dodać, że nie używa się go od 1955 r.
Co było dalej?
W XX wieku rozwój technologii pozwolił na budowę pierwszych komputerów, które były już zdolne do wykonywania programów. W latach 40. i 50. XX wieku powstały pierwsze języki programowania. Fortran, Algol i Cobol umożliwiały programowanie komputerów w sposób bardziej zrozumiały dla człowieka.
W latach 60. i 70. XX wieku rozwój komputerów przyspieszył, co umożliwiło tworzenie coraz bardziej złożonych programów. Powstały wtedy takie języki programowania jak C, Pascal i BASIC, które stały się popularne wśród programistów z całego świata.
Wraz z rozwojem Internetu i komunikacji sieciowej w latach 90. XX wieku pojawiła się potrzeba tworzenia aplikacji internetowych. W tym celu powstały języki programowania, m.in. Java, JavaScript, PHP i Python. Umożliwiły one tworzenie interaktywnych aplikacji webowych.
Obecnie programowanie jest niezwykle ważnym obszarem w dziedzinie technologii informacyjnej. Z tego powodu języki programowania takie jak C++, Java, Python, JavaScript czy Ruby są bardzo popularne wśród programistów na całym świecie.
Maszyna Turinga – jaki miała wpływ na programowanie?
Zacznijmy od tego, że historia programowania jest ściśle związana z rozwojem maszyn obliczeniowych. Maszyna Turinga została stworzona przez brytyjskiego matematyka Alana Turinga w latach 30. XX wieku.
Odegrała ona kluczową rolę w rozwoju teorii obliczeń oraz samego programowania. Jest uznawana za urządzenie odpowiadające dzisiejszym komputerom. Działanie tej maszyny opiera się na systemie jedynkowym.
Maszyna Turinga to abstrakcyjny model obliczeniowy, który służył jako podstawa dla rozwoju teorii obliczeń. Składała się z taśmy o nieskończonej długości, na której były zapisywane symbole. Drugi element stanowiła głowica, która była w stanie odczytać te symbole i wykonywać na nich operacje. Ostatnim elementem był układ, który umożliwiał sterowanie jej głowicą w obie strony.
Turing opracował ten model jako narzędzie do badania ogólnych właściwości obliczeń. Dowiódł w ten sposób, że istnieją pewne problemy, które nie mogą być rozwiązane przez żadną maszynę obliczeniową.
W kolejnych latach model maszyny Turinga stał się podstawą do rozwoju języków programowania. Jak zapewne wiesz, programowanie polega na tworzeniu instrukcji, które nakazują komputerowi wykonywanie określonych operacji.
Dzięki maszynie Turinga programiści mieli narzędzie, które pozwalało im na tworzenie modeli obliczeniowych oraz na opracowanie algorytmów, które można było zaimplementować w postaci programów.
Dzisiaj maszyna Turinga i teoria obliczeń są niezwykle ważne w dziedzinie informatyki i programowania. Stanowią one podstawy dla różnych dziedzin, takich jak sztuczna inteligencja, kryptografia czy teoria języków formalnych. Wszystko to pokazuje, jak ważnym narzędziem w rozwoju informatyki okazał się model stworzony przez Alana Turinga.
Interesuje Cię tematyka programowania? W takim razie w wolnej chwili możesz zapoznać się z innymi wpisami z tej serii:
- Na czym polega programowanie?
- Jak zostać programistą?
- Ile zarabia programista?
- Aplikacje do programowania.
Pierwsze języki programowania
Język asemblera
Mówiąc o historii języków programowania, nie możemy pominąć tzw. asemblerów, czyli języków z rodziny asemblera. Asembler to pojęcie oznaczające proces tłumaczenia języka asemblera na kod maszynowy, czyli taki, który może zostać wykonany przez procesor. W ten sposób umożliwia właściwe dopasowanie oprogramowania do konkretnego sprzętu.
Asembler jest językiem niskiego poziomu, który umożliwia bezpośrednie odwoływanie się do rejestrów procesora. Poza tym za jego pomocą możliwe jest adresowanie pamięci w sposób bardziej precyzyjny niż w przypadku języków programowania wysokiego poziomu.
Był używany przede wszystkim do tworzenia programów, które wymagają wysokiej wydajności i kontroli nad sprzętem komputerowym. Dzięki asemblerowi programista może bezpośrednio kontrolować, jak dane są przetwarzane przez procesor i jak są przechowywane w pamięci.
Swego czasu asemblery były bardzo powszechnie używane, to właśnie dzięki nim pozbyliśmy się najbardziej męczących elementów, z których pierwotnie składało się programowanie. Zaczęły one jednak tracić popularność w latach 80. – ich miejsce zajęły języki wysokiego poziomu.
Fortran i jego historia
Jego pełna nazwa to Formula Translation. Fortran jest uznawany za pierwszy język programowania wysokiego poziomu, którego zaczęto powszechnie używać. Wysoki poziom oznacza, że zarówno jego kod, jak i składnia są w pełni zrozumiałe dla człowieka, natomiast sprawiają problem komputerom. Dlatego w celu wykonania danego programu wymagają one przeprowadzenia tzw. kompilacji. Kompilacją nazywamy specjalny program, który umożliwia tłumaczenie kodu źródłowego na język maszynowy.
Fortran został opracowany bardzo dawno temu, bo między 1954 a 1957 r. Szybko stał się jednym z najważniejszych języków, które wywołały rewolucję technologiczną. Stworzył go John Backus wraz z zespołem, gdy pracował dla IBM (International Business Machines Corporation). Wstępnie planował on, że stworzony program będzie mógł zastąpić języki asemblera. W rezultacie sprawił, że Fortran znacznie uprościł pracę, jaką wykonywali programiści.
Początkowe wersje Fortranu cechowały się ograniczonymi możliwościami. Dzięki temu, że nietrudno jest go opanować, Fortran dość szybko stał się najpopularniejszym językiem do obliczeń numerycznych. Do dzisiaj zresztą jest w ten sposób wykorzystywany.
Fortran był jednym z pierwszych standaryzowanych języków programowania. Standardy Fortran zostały opracowane przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO) i stały się podstawą dla rozwoju innych języków programowania. Wprowadzenie standardów umożliwiło programistom na całym świecie tworzenie programów w sposób bardziej jednolity i zrozumiały.
W 1966 roku opracowano Fortran 66, który został uznany za standardowy język programowania naukowego. W kolejnych latach powstały kolejne wersje języka, takie jak Fortran 77, Fortran 90 czy Fortran 95, które wprowadzały kolejne funkcjonalności i ulepszenia.
Język ten do dzisiaj służy do wykonywania obliczeń inżynieryjno-naukowych. Na początku swego istnienia był językiem proceduralnym, aktualnie jest on językiem ogólnego przeznaczenia. Za jego pomocą można programować strukturalnie, obiektowo, modularnie i równolegle. Do jego zastosowań należą wspomniane wcześniej obliczenia naukowo-inżynierskie, symulacje komputerowe oraz obliczenia numeryczne.
Obecnie Fortran jest nadal używany w niektórych dziedzinach, jednak coraz częściej bywa zastępowany przez bardziej nowoczesne języki programowania, takie jak Python, Java czy C++. Mimo to Fortran ma swoje stałe miejsce w historii programowania i jest uważany za jeden z kluczowych języków, które przyczyniły się do rozwoju informatyki. Warto dodać, że jest stale rozwijany.
Algol
Algol to kolejny język programowania, który odegrał znaczącą rolę w ich rozwoju. Został zaprojektowany w latach 60. XX wieku. Jego nazwa jest skrótem od „algorithmic language", ponieważ algorytmy były jednym z głównych obszarów, które ten język miał obsługiwać.
Był on pierwszym językiem programowania, który został stworzony przez międzynarodową grupę naukowców i specjalistów z dziedziny informatyki. Pracowali nad nim m.in. informatycy z USA i Danii.
Algol był wtedy rewolucyjnym językiem, który wprowadzał mnóstwo nowych funkcjonalności, np. bloki kodu, parametry funkcji czy rekurencję.
Algol stał się podstawą i inspiracją dla wielu innych języków programowania, w tym dla Pascala, C czy Simuli. Współcześnie algorytmiczne podejście do programowania jest wciąż bardzo popularne. Nie udało mu się jednak odnieść sukcesu na dużą skalę, głównie ze względu na brak wsparcia ze strony firm komputerowych.
Cobol
COBOL (Common Business Oriented Language) to kolejny przykład wczesnego języka programowania. Powstał w latach 50. XX wieku, a dokładniej w 1959 r. Został zaprojektowany z myślą o zastosowaniach biznesowych i finansowych. Jego głównym celem było ułatwienie przetwarzania dużych ilości danych numerycznych i tekstowych.
Był on jednym z pierwszych języków programowania wysokiego poziomu. Przypomnimy krótko, o co chodzi: programiści podczas pisania programów nie musieli zajmować się szczegółami dotyczącymi sprzętu i architektury komputera.
COBOL powstał ponad sześćdziesiąt lat temu, a mimo to wciąż jest używany w wielu firmach na całym świecie. Duża część systemów informatycznych została napisana właśnie w tym języku. Zwłaszcza w sektorze finansowym, bankowym, ubezpieczeniowym, a także w administracji publicznej.
Warto zdawać sobie sprawę, że dzięki wysokiej wydajności i niezawodności, COBOL wciąż jest uważany za istotny język programowania w niektórych branżach. Jednak coraz trudniej jest znaleźć specjalistów, którzy umieją pracować w COBOL-u. Powody są proste – starzejąca się populacja programistów i brak zainteresowania młodych ludzi nauką tego języka.
Jeśli chciałbyś poznać też współczesne języki programowania, to odsyłamy do jednego z poprzednich artykułów. Sprawdź nasz wpis, w którym omawiamy ranking języków programowania.
Podsumowanie
Fortran był jednym z najważniejszych języków programowania w historii informatyki. Jego rozwój umożliwił naukowcom i inżynierom tworzenie zaawansowanych programów numerycznych. Te z kolei przyczyniły się do postępu w wielu dziedzinach.
Mimo że obecnie jest zastępowany przez nowocześniejsze języki programowania, to wciąż zajmuje swoje stałe miejsce w historii programowania. Zresztą podobnie jak inne języki, które pojawiły się niedługo po nim.
Źródło głównej grafiki: Image by Freepik
Dodaj komentarz