Словесный и графический способы описания алгоритмов понятны человеку, но не понятны компьютеру. Как объяснить компьютеру алгоритм решения задачи, если он не понимает человеческий язык и блок-схемы? Для управления первыми компьютерами инженеры просто механически переключали их контакты. В 1945 г. в США построили один из первых компьютеров - Эниак, который имел около 6 м в высоту, 26 м в длину и выполнял 357 операций умножения в секунду. Рис. 4.1. Компьютер ЭНИАК Чтобы изменить алгоритм его вычислений, приходилось бегать по комнате, подсоединяя и отсоединяя 6000 переключателей. В зависимости от сложности алгоритма такая работа занимала от нескольких часов до двух дней.“Большие” компьютеры существуют и сегодня. Их называют суперкомпьютерам, потому что они обладают невероятной вычислительной мощностью. В 2011 г. японский суперкомпьютер - «K computer» показал новый рекорд скорости вычислений - 8,162 петафлопса (квадриллионов операций в секунду). Рис. 4.2. Суперкомпьютер «K computer» «K computer» собран из 68 544 восьмиядерных процессоров, которые помещены в 672 компьютерные стойки. Представляете, сколько понадобилось бы времени для механического изменения алгоритма работы такого суперкомпьютера?Сегодня существуют не только супербольшие, но и супермаленькие компьютеры, для “общения” с которыми нужен микроскоп. Самый маленький в мире компьютер занимает площадь в 1 квадратный миллиметр, что, примерно, равно размеру буквы “и” (рис. 4.3.). Рис. 4.3. Микрокомпьютер У этого малыша есть все, что и у больших братьев, и даже немного больше. Он заряжается от встроенной солнечной батареи, имеет беспроводную связь с другими компьютерами.Со временем микрокомпьютеры станут в сотни и тысячи раз меньше и мощнее. Ученые уже разрабатывают компьютерные атомы - к-атомы, из которых в будущем, как в сказке, программисты материи будут создавать любые вещи: дома, автомобили, мебель и т.п. Термин “программируемая материя” появился еще в 1991 г. За эти годы ученые сделали различные прототипы к-атомов: от мелких кубиков и цилиндров до гигантских шаров, наполненных гелием. 4.4. К-атомы По наблюдениям специалистов, каждые 10 лет в 2 раза уменьшается размер компьютеров и растет их количество. А мощность компьютеров растет еще быстрее - каждые 2 года они становятся вдвое мощнее. Как изменятся мощность и размеры компьютеров к тому времени, когда вы окончите школу? Но все это было бы невозможно, если бы с появлением первых компьютеров люди не придумали простой способ управления ими. Изобретатели решили, что удобнее всего общаться с компьютером также, как и с людьми - с помощью языка. Главной проблемой стало то, что большинство слов человеческого языка многозначны - имеют два и более значений. Например, слово идти имеет 35 значений, держаться - 20. Компьютеры не понимают, в каком значении человек использует слово. Для общения с ними стали создавать искусственные языки, состоящие из однозначных слов. Такие языки назвали языками программирования, а запись алгоритмов на них - программой. Скретч - один из языков программирования. Язык программирования — это понятный человеку и компьютеру набор однозначных слов. Программа - это алгоритм, записанный на языке программирования. Программа переводится с греческого языка как приказ, инструкция. |
Базовый уровень > 6. Языки и программы >
