Для молодшого шкільного віку

Командири розумних машин


Художники: Ігнатов Вадим
Файл повністю скачався, але не відкривається? Може Ви не встановили програму WinDjView? Скачайте її тут. Про інші програми для читання читайте у відповідному розділі сайту.
1987 рік, видавництво «Веселка». Кількість сторінок: 27.


Фрагменти:


«ТАК ВОЖАТИЙ СКАЗАВ!»
За вечерею, вибравши момент, коли дорослі замовкли, четвертокласник Сашко умисно недбало сказав:
— А у нас в школі тепер викладатимуть новий предмет — основи інформації та об-чис-лю-валь-ної техніки!
— По-перше, не інформації, а інформатики, а по-друге, не у вас, а в старших класах,— поблажливо зауважив старший брат Андрій. Він учився в політехнічному інституті, а ввечері працював в обчислювальному центрі — отож вважав себе фахівцем.
— Але ж і у нас колись буде! — не здавався Сашко, ображений зверхнім тоном брата.— І не чіпляйся до слова — інформація, інформатика... А ще нам вожатий сказав, що незабаром усе робитимуть комп'ютери. А ми тільки кнопки будемо натискувати,..
Андрій знизав плечима і став пити чай, а тато відклав газету і засміявся.
— Андрію,— промовив він,— ти ж у нас у цих справах майже професор, то поясни малому, що й до чого. А то він, певне, зрозумів так, що скоро і вчитися не треба буде: натисне кнопку — і комп'ютер за нього задачу розв'яже, вірша вивчить...
— Нічого такого я не думаю! Так вожатий сказав! І ще пообіцяв нас на екскурсію до обчислювального центру повести.
— Андрійку, а чому б тобі не допомогти вожатому? — сказала мама.— Хай вони прийдуть до тебе на роботу. Ти ж там усе знаєш... Показав би дітям усе, розповів. Все ж таки старший брат. І Сашку буде приємно, та й хлопцям вільніше. Ну, чого мовчиш?
— Ох, мамо! Думаєш, як вони побачать електронну машину, то одразу все зрозуміють?
— Ну, хто ж каже — одразу? Звичайно, треба їх попередньо підготувати, дещо пояснити... А ти, бач, і від рідного брата відмахуєшся. Взяв би й розповів, яка різниця між інформацією та інформатикою. Це й мені, між іншим, цікаво.
— Гаразд, мамо. І ти слухай, Сашко, тільки не крутись.
Що таке інформація — знають майже всі. Он чуєте — диктор телебачення інформує, як ідуть жнива, скільки скошено гектарів пшениці. Розгортаємо газету — тут суцільна інформація. Або відкриваємо Сашків щоденник і бачимо там двійку...
— Як двійку! — аж підскочив Сашко.
— Ну, ну, не стрибай! То я для прикладу. Але це теж інформація, ще й яка! Якщо ж серйозно, то загалом інформація — це різні нові відомості про навколишній світ. А інформатика — наука, що вивчає загальні властивості інформації її цікавить, як найкраще збирати, зберігати, переробляти та використовувати інформацію.
Справжніми коморами, сховищами інформації є бібліотеки, музеї, архіви. В них зберігається найцінніша інформація, зібрана протягом віків. Щоб зберігати її, люди винайшли писемність; щоб розповсюджувати — придумали книгодрукування. Звісно, я пояснюю спрощено, щоб ти, Сашко, вловив різницю між інформацією та інформатикою.
Зараз дуже важливою є цифрова інформація — різноманітні наукові дані, показання вимірювальних приладів, численні виробничі показники, математичні та економічні формули. До недавнього часу її обробляли тільки люди, і допомагали їм прості прилади — рахівниці та арифмометри. Та років сорок тому в людей з'явився могутній помічник — електронно-обчислювальна машина ЕОМ. її ще називають комп'ютером — від англійського слова computer — обчислювач. Ці машини й стали обробляти різні дані — здебільшого числові. Уявляєте, скільки одразу звільнилося людей! Адже ЕОМ роблять розрахунки в мільйони разів швидше, ніж людина.
ЕОМ — машини універсальні, вони не тільки обробляють найрізноманітнішу інформацію, а й керують космічними польотами, верстатами й цілими заводами... Але це ще не все! Вони допомагають конструювати сучасні літаки, машини й самі ЕОМ; розраховують найкращі траси для залізниць і автошляхів; ставлять діагнози хворим; перекладають з однієї мови на іншу; навчають студентів, продають квитки на поїзди й літаки, навіть грають у шахи... Всього не перелічиш. А в майбутньому їм доручатимуть ще складнішу роботу.
— Ой, Андрію, то це ж і справді виходить, що машини все за нас робитимуть!
— Не все, Сашко, не все! Звичайно, зараз без ЕОМ не обійтися. Якщо сказати по-дорослому, то без ЕОМ тепер неможливий науково-технічний прогрес. Але думати, творити здатна тільки людина. А машина — навіть найскладніша й найсучасніша — тільки виконує те, що наказує їй людина. Щоправда, машина — блискучий виконавець. Сучасні ЕОМ роблять за одну секунду від сотень тисяч до мільярда операцій. За кілька годин така машина здатна провести стільки розрахунків, скільки не подужає хороший математик за все своє життя.

«ТРЕБА ВАС ПРОСВІТИТИ»
Наступного ранку Сашко раз у раз зазирав до братової кімнати. Андрій спав. Коли малий відчинив двері вчетверте, в нього раптом полетіла подушка.
— І неділю не дають виспатися! — підхопився на ноги Андрій.— От я тобі!..— Він підняв брата і кинув його на ліжко.
— Ой-ой-ой! Недозволений прийом! — заволав Сашко, весь аж сяючи від задоволення.— А я тобі отак!..
І брати почали вовтузитись.
— Ну, все! Здаюсь! — раптом припинив гру Сашко.— Тільки не думай, що я слабак. То я навмисне тобі піддався, щоб піддобритись. — Бо ти ж обіцяв...
— Обіцяв? Щось не пам'ятаю...
— Обіцяв розповісти про ЕОМ! Забув?
— Слухай, старий, нема часу! В мене ж басейн! Через годину треба йти, а ми ще не снідали!
— Знов тобі треба йти! — Сашко ображено засопів.— Для мене в тебе ніколи нема часу!
— Ну, ти даєш! Ти що, не розумієш? Сьогодні в нас змагання! І відчепись негайно, поки я по-справжньому не розсердився.— Та, побачивши розчароване й ображене обличчя брата, Андрій змінив тон.— Давай знаєш як зробимо, старий? Скажи вашій вчительці, що я влаштую для вас екскурсію в обчислювальний центр, але перед тим я хотів би прийти до вас на класну годину. Треба ж вас, лопуцьків, трохи просвітити, як ти гадаєш? — І він, давши Сашкові легенького щигля, пішов на кухню. Сашко поплентався за ним.

З АЛГОРИТМОМ ПО МОЛОКО
Наступної середи Андрій прийшов у 4-А на класну годину. Вчителька Ніна Михайлівна сказала:
Діти, у п'ятницю ми підемо до обчислювального центру. Познайомимося з ЕОМ, з роботою програмістів. Нашим екскурсоводом буде старший брат Сашка Андрій, який там працює. А зараз він хоче дещо вам розповісти, аби трохи підготувати до цієї екскурсії.
— Чи знаєте ви, шановні громадяни четвертокласники, що таке алгоритм? — почав Андрій.
— Ні! — дружно і весело відповів клас.
— Ну от, а ще збираєтесь іти на ОЦ! — пожартував Андрій.— Час вам уже це знати, бо і в житті, і на уроках ви частенько послуговуєтесь алгоритмами.
— Ми? Коли? — здивувалися діти.
— Авжеж, ви! І то щодня! Задачі з арифметики розв'язуєте?
— Розв'язуємо! — почулося у відповідь.
— А молоко в універсамі купуєте?
— Купуємо!
— Ну, значить, ми з вами легко про все домовимося. Бо і в першому, і в другому випадках ви послуговуєтесь алгоритмами, тобто точними і зрозумілими вказівками, які дають змогу виконавцю досягти поставленої мети. Щоб вам
було зрозуміліше, запишемо на дошці алгоритм «купівля молока в універсамі»:
— здати свою сумку;
— взяти спеціальний кошик;
— пройти через турнікет у торговельний зал;
— відшукати і покласти в кошик пакети з молоком;
— піти в касу і заплатити;
— одержати чек і віддати його на виході;
— взяти свою сумку і перекласти в неї молоко;
— поставити магазинний кошик на місце.
От скільки дій треба виконати послідовно, щоб купити молока! Тут ви діяли за дуже простим алгоритмом, А уявіть собі, за яким складним алгоритмом діє пілот, який керує сучасним авіалайнером! І як бездоганно й чітко він має його виконувати, щоб не сталося аварії.
Ну, то все справи в основному дорослих. А в школі? Чи знаєте ви, що й тут вам постійно доводиться мати справу з алгоритмами? До них, наприклад, належать арифметичні правила. Вам добре відомий порядок арифметичних дій: спочатку виконується множення і ділення, потім додавання і віднімання; спочатку дії в дужках, потім поза дужками. Це — алгоритм розв'язування прикладів.
— А тепер я хочу познайомити вас ще з одним цікавим алгоритмом — відгадуванням задуманого числа. Хочете? — спитав Андрій.
— Хочемо! — дружно відгукнувся клас.
— Нехай кожен з вас задумає яке-небудь невелике число. Тільки мовчки! Помножте це число на 2, додайте 3 і суму помножте на 5. Тепер по черзі кажіть мені результат, і я буду відгадувати числа, які ви задумали.
— 55! — вигукнув Сергій.
— Ти задумав число 4. Так?
— Правильно! А як ви вгадали?
— 85!
— Ти задумала 7.
— Ой, справді! Як же це?
— Цю задачу можна розв'язати за допомогою простого рівняння, а можна і без нього. Але для цього треба знати один секрет. До речі, він дуже простий.
Треба:
1) від результату відняти 15;
2) від одержаного числа відкинути крайню праву цифру; число, що залишилось, і було задумано.
Оці дві вказівки і є алгоритмом розв'язання задачі.
З наших прикладів — і коли ми «купували» молоко в магазині, і коли за-гадували число — видно, що алгоритм завжди складається з окремих вказівок. Наприклад:
— взяти кошик
або
— від результату відняти 15.
Кожна така вказівка являє собою команду. А весь алгоритм, записаний у вигляді низки команд, зрозумілих машині, називається програмою.
Команди алгоритму, а отже й програми, виконуються послідовно одна за одною. До виконання наступної команди не можна перейти, не виконавши або пропустивши попередню. Наприклад, покласти молоко в сумку, пропустивши команду «піти в касу і заплатити». Сподіваюсь, ви розумієте, що може статися через таке порушення алгоритму?
Діти засміялися.
—    Отже, до розв'язання задачі веде тільки послідовне і точне, крок за кроком, виконання всіх команд алгоритму. Якщо це робить людина, то діяти вона може механічно, не задумуючись. Ну, а коли так, то, мабуть, це може зробити й машина, правда ж? Отак і діють електронно-обчислювальні машини: послідовно і дуже швидко виконують команди, з яких складається алгоритм.
А складають алгоритми і програми програмісти. Вони розбивають процес розв'язання задачі на окремі «кроки» — команди — і перекладають їх на мову, зрозумілу машині. А яка це мова — ми з вами узнаємо в п'ятницю, коли підемо в обчислювальний центр. До зустрічі, друзі!

ХТО КОМАНДУЄ ЕОМ
4-А клас дисципліновано й мовчки (що не так часто буває!) простував за Андрієм і вчителькою коридорами обчислювального центру. «Відділ програмування», «Відділ підготовки даних»...— читали діти таблички на дверях. Було тихо й безлюдно. Відчувалося, що за дверима кімнат іде напружена робота. Нарешті Андрій відчинив одну з дверей.
— Це машинний зал,— сказав він.
У просторому залі стояло кілька металевих шаф і тумбочок світло-сірого
кольору. Вони були розставлені не вздовж стін, як меблі в кімнаті, а посередині залу. В центрі розміщався пульт управління, за яким сидів оператор у білому халаті. На пульті спалахували і гасли різноколірні вогники контрольних лампочок.
— А що це за шафи? І де сама машина? — посипались запитання.
— Оці, як ви кажете, шафи разом з пультом управління і є її Величність електронно-обчислювальна машина марки ЕС-10-33. А тепер запам'ятайте: всі сучасні ЕОМ — і маленькі, і великі — діють у принципі однаково. Усі вони складаються з трьох основних частин: процесора, пам'яті та пристроїв для вводу та виводу інформації. Давайте я вам намалюю схему.
Андрій підвів свою команду до незвичайної класної дошки — білої —і пояснив:
— Ми тут пишемо не крейдою, а фломастером, бо пилок від крейди, осідаючи на магнітних стрічках і дисках, виводить комп'ютер з ладу. Отже, схема виглядає так:

ПРОЦЕСОР — ПАМ'ЯТЬ — ВВІД — ВІВИД

А зараз трохи поговоримо про те, в якому вигляді і як потрапляє інформація в електронну машину, де якраз і починаються різні чудесні перетворення. Надходить вона до машини у зашифрованому, або, краще сказати, у закодованому, вигляді.
— Як це? А як її закодовують? — посипалися запитання.
— Ну, це дуже цікаво. Ми звикли користуватись десятковою системою числення. Це означає, що будь-які предмети ми рахуємо одиницями, десятками, сотнями, тисячами і так далі. В основі такого найпоширенішого числення лежить число 10. Але можна лічити й парами — по два. В основі такої, двійкової, системи числення покладено число 2.
Нам з вами така система здалася б незручною. Скажімо, замість «три горіхи» довелося б казати «два горіхи і ще один». А от для ЕОМ зручна саме двійкова система числення. Уся безліч чисел і букви закодовуються в ній за допомогою послідовностей цифр 1 і 0; це так звані двійкові коди. Десяткові числа переводять у двійкові коди за спеціальною програмою самі машини, але це можемо зробити й ми з вами.
— Як? Навчіть нас, будь ласка! — попросили учні.
— Давайте міркувати разом. У двійковій системі кожний наступний розряд більший від попереднього не в 10, а в 2 рази. Отож запишемо ряд чисел, кожне з яких буде більшим від попереднього в 2 рази. Але писати будемо справа наліво, щоб менші числа були в кінці, а більші попереду. Ось так:

128    64    32    16    8    4    2    1
                1    1    0    1        13(10)

Скажімо, ми хочемо записати в двійковій системі число 13. Його можна представити так:

13 = 8 + 4 + 1

тобто воно складається з суми чисел 8, 4, 1. А тепер подивимось, чи є ці числа в записаному нами ряду. 8 в ряду є; воно міститься в тринадцяти один раз, і тому під ним підпишемо одиничку — 1. 4 теж є — і під ним підпишемо 1. А от двійка до числа 13 не входить — підпишемо під нею 0. І останнє число, яке входить в 13,— це одиниця; під нею теж підпишемо 1. Таким чином в нижньому ряду ми одержали двійкове число 1101. Отже,

13 (10) = 1101 (2)

Маленькі числа внизу вказують систему числення — десяткову і двійкову. А двійкове число 1101 читається не «одна тисяча сто один», а «один — один — нуль — один».
А в ЕОМ, наприклад у персональному комп'ютері  «Агат», цілі числа і
команди записуються кодом із 16 цифр — одиниць і нулів. Якщо двійкове число має менше ніж 16 знаків, то попереду дописуються нулі. Ось як загодовуються числа в машині:

0 — 0000000000000000
1 — 0000000000000001
2 — 0000000000000010
3 — 0000000000000011
...
11 — 0000000000001101
...
1987 — 0000011111000011
8193 — 000100000000000й

— Андрію, а чому машина не користується, наприклад, цифрами 1 і 2, а тільки нулем та одиницею? — запитав Сашко.
— Для машини зручні саме ці цифри, і ось чому: вся інформація, що знаходиться всередині ЕОМ, закодована за допомогою електричних сигналів. Є електричний струм, тобто сигнал,— одиниця; немає сигналу — нуль. А двійкові числа можна уявляти — знов-таки спрощено, бо в машині все набагато складніше! — у вигляді ряду електричних лампочок, частина яких включена, а частина виключена. Ось так.
Як же передати інформацію машині, ввести в неї числа і програму? Для цього в ЕОМ є спеціальний пристрій вводу інформації. Він має вигляд друкарської машинки. На її клавіатурі є букви російського і латинського алфавітів, цифри, математичні знаки й спеціальні символи. Оператор, натискуючи відповідні клавіші, відразу передає, вводить програму в ЕОМ уже у вигляді двійкових кодів. Ці «електричні» одиниці й нулі потрапляють до запам'ятовуючого пристрою, або коротко — до пам'яті машини.
Уся пам'ять ЕОМ розбита на окремі діляночки — комірки. їх у машині дуже багато — сотні тисяч. І кожна містить одне число, або команду. А для того, щоб і машина, і програміст не заблукали серед такої величезної кількості комірок, кожна має свій номер, або адресу.
ЕОМ мають внутрішню й зовнішню пам'ять.
У внутрішній, так званій оперативній, пам'яті зберігається інформація, до якої машина весь час звертається в ході виконання якоїсь програми. Вона повинна завжди бути «під рукою», тому оперативна пам'ять знаходиться всередині машини. Вона має вигляд мініатюрних електронних пристроїв — мікросхем.
А в зовнішній пам'яті зберігається інформація, яка буває потрібна машині не так часто. Коли ж вона стає потрібною, її переписують в оперативну пам'ять. Це схоже на наші записи телефонів. У голові (оперативній пам'яті) ми тримаємо телефони наших найближчих родичів і друзів, А телефони знайомих, з якими розмовляємо нечасто, записані у блокноті (зовнішній пам'яті). Коли ж ми їм дзвонимо, то на якийсь короткий час «переносимо» ці номери із записника до нашої оперативної пам'яті.
Найпоширенішим видом зовнішньої пам'яті є магнітна — на гнучких магнітних дисках, схожих на грампластинки, або на магнітних стрічках. Намагнічена діляночка в такій пам'яті відповідає одиниці, ненамагнічена — нулю. Інформація — різні числові та інші дані — наноситься на магнітні стрічки теж за допомогою клавіатури пристрою вводу.
Мозком усієї ЕОМ, найважливішим її пристроєм є процесор. Він автоматично, крок за кроком виконує команди програми. Власне, робота ЕОМ саме в цьому й полягає. А команди ці «наказують» йому виконати ті чи інші дії над інформацією, яка зберігається в пам'яті машини.
Процесор виконує арифметичні дії — додавання, віднімання, множення, ділення,— керує пересиланням інформації з однієї комірки до іншої, переходом від однієї команди до іншої тощо. Одне слово, виконує програму.
— Виходить, головним командиром ЕОМ є програма? — спитала Галя.
— Але програму створює програміст! І нічого іншого, крім того, що він заклав у програму, машина робити не може. Отже, головнокомандуючим є все-таки програміст! — засміявся Андрій.

ПЛИВЕ ЧОВЕН КОДІВ ПОВЕН
— Давайте складемо невеличку програму,— запропонувала Ніна Михайлівна.— Просто щоб учні зрозуміли, як працює програміст.
— Гаразд,— погодився Андрій.— Запрограмуємо ось таку просту задачу.
…Науковий підводний човен досліджує дно океану. Часом ми уявляємо його рівним, як стіл,— можливо, згадуючи при цьому морський пляж. Насправді ж морське дно нерівне, як і поверхня землі. Є на ньому і пагорби, і ущелини, і гори.
Так-от, учені на човні досліджують океанічний хребет, і човен поволі просувається лабіринтом підводної гірської країни. Щоб не сісти на мілину або не наразитися на яку-небудь вершину, на човні встановлено спеціальний прилад для вимірювання глибини — ехолот. Діє він так: подає звуковий сигнал, той відбивається від дна і повертається назад. Час, що минув між поданням сигналу і його поверненням, дозволяє визначити відстань до дна.
Робиться це так. Швидкість звуку у воді відома —1500 метрів за секунду. Помноживши її на час, який показав ехолот, ми визначимо довжину шляху, який пройшов звуковий сигнал до дна і назад. А щоб узнати відстань до дна. поділимо цю цифру на 2.
Ехолот на човні трудиться весь час, вимірюючи глибину. Це, по-перше, потрібно вченим — так вони дізнаються про рельєф дна. А по-друге, ехолот пильно охороняє човен від аварії. Адже показання приладу передаються на бортовий комп'ютер, який невтомно й швидко аналізує їх, робить потрібні розрахунки. І якщо відстань до дна більша 100 метрів, можна плисти далі; якщо ж вона дорівнює або менша 100 метрів, комп'ютер негайно подасть сигнал тривоги: човен мусить піднятися!
А тепер давайте складемо алгоритм визначення відстані від човна до дна. Позначимо час, протягом якого звуковий сигнал іде до дна і назад, буквою Ч. А невідому нам відстань до дна, як заведено, буквою X. Ну, то хто хоче записати алгоритм?
Підняв руки майже весь клас.
— Галю, іди до дошки ї
Після короткого обговорення дівчинка записала:
1) Визначити шлях, який проводить звуковий сигнал:

1500 • Ч = 1500Ч

2) Узнати відстань X до дна:

х = 1500Ч/2
3) Порівняти відстань X з «аварійною» відстанню — 100 метрів:

х > 100?

Тут застосовуємо так звану команду умовного переходу;

4) Якщо умова х > 100 виконується, човен пливе далі, а ЕОМ обробляє наступний сигнал ехолота знов за тим самим алгоритмом, тобто повертається до команди 1);
якщо ж умова не виконується, тобто Х<100, ЕОМ дає команду «вгору!».

В електронних машинах, як ми вже казали, всі числа й команди зберігаються в окремих комірках пам'яті. Машина сама «розсилає» їх по вільних комірках. Але ми, щоб як слід розібратися в усьому, цього разу зробимо за неї цю роботу. Розмістимо дані задачі з ехолотом у комірках з адресами 500, 501, 502, 503, 504, 505, 506.
Числа й операції в комірках «справжньої» пам'яті записуються, звичайно, не так, як на нашому малюнку, а двійковими кодами.
А тепер за алгоритмом будемо складати нашу умовну програму. Головне, тут треба зрозуміти: при складанні програм у командах вказують не самі числа, а номери комірок, де вони записані, тобто їхні адреси.
Спочатку треба 1500 помножити на Ч. Запишемо команду так:
•  502   501   506

Це означає: «треба взяти число (1500) з комірки 502, помножити на число з | комірки 501 (тобто Ч) і результат заслати в комірку 506».
Далі добуток 1500 Ч слід розділити на 2. Записуємо команду:
:    506   504   500    І

Тобто: «взяти число з комірки 506, розділити на число з комірки 504 і результат (х) записати в комірку 500.
Наступна операція — порівняти відстань X, що міститься в комірці 500, з числом 100 (комірка 503). Команда така:
>  500 503 І

Це операція умовного переходу. Виконуючи її, бортовий комп'ютер перевірить, чи вміст комірки 500 (тобто х) більший від вмісту комірки 503 (числа 100). Якщо ця умова виконується, комп'ютер перейде до команди 1), тобто почне всі розрахунки спочатку. Якщо ж умова не виконується, бо відстань х до дна небезпечна, вступає в силу команда, розташована після команди умовного переходуІ
вгору!

За цією командою комп'ютер подасть електричний сигнал, який автоматично відкоригує хід човна — змусить його піднятися.

БЕЗ ПРАВА НА ПОМИЛКУ
Збуджені й зацікавлені, хоч трохи й втомлені, повернулися діти з екскурсії. Після неї в школі тільки й балачок було, що про комп'ютери, алгоритми і програми.
А Сашко зацікавився програмуванням всерйоз і записався в гурток інформатики. Там він узнав багато нового про застосування ЕОМ і програмування. Сашко, наприклад, дізнався, що сучасним ЕОМ доручають дуже відповідальні справи: вони ведуть на посадку великі пасажирські літаки, керують рухом поїздів і складними технологічними процесами — скажімо, виплавкою сталі,— завбачають погоду тощо.
Для вирішення таких складних задач програмістам доводиться створювати великі програми: на тисячі й тисячі команд.
Робота ця дуже й дуже відповідальна, адже одна-однісінька помилка в програмі може не тільки звести нанівець усю роботу, але й призвести до катастрофи.
Тому автори програм — програмісти — мають бути надзвичайно уважними і точними, мати добру пам'ять і уяву.
І ще одне вміння повинен розвивати в собі програміст: він має начебто «перевтілюватись у машину», дивитися на програму «її очима» і будувати алгоритми тільки з тих команд, які вона може виконати.
Слід сказати, що хорошому програмістові притаманні не лише ці якості. Він повинен мати фантазію, вміти мислити нешаблонно. Одну й ту саму задачу двоє програмістів розв'язують по-різному. В одного програма може вийти довгою і громіздкою. А другого осяває щаслива ідея — і він раз по раз заміняє кілька прямолінійних і «незграбних» команд однією, яка прямо веде до мети. Програма виходить витонченішою і коротшою; ЕОМ, працюючи за нею, швидше впорається із завданням.
Вдало складена програма має економити не тільки машинний час, але й пам'ять ЕОМ. Дехто здивується: навіщо ж її економити, коли вона така велика? Та машина спроможна виконувати одночасно кілька програм, а кількість інформації, потрібна їй для розв'язання практичних задач, буває колосальною!
Отже, програма має бути, по-перше, правильною, а по-друге, економічною. Скласти таку, певна річ, нелегко. Це вимагає хисту і навіть таланту. Недаремно математики нині сперечаються, що таке програмування — наука чи мистецтво. І схиляються до того, що мистецтво. У США навіть видали багатотомний підручник для програмістів, який так і називається — «Мистецтво програмування для ЕОМ». А в Інституті кібернетики АН УРСР є семінар «Мистецтво програмування».
Нині створення програм — справа складніша й дорожча, ніж випуск самих машин. А професія програміста — одна з найпотрібніших.

ПОГОВОРИМО З МАШИНОЮ
Програмісти, які мали справу з першими ЕОМ, складали програму у двійкових кодах і вручну заносили їх у пам'ять машини. Це була дуже копітка й тривала робота, що вимагала надзвичайної зібраності й зосередженості. Та як не напружував увагу програміст, помилки все-таки траплялися. І знайти їх у довжелезній програмі, записаній мовою нулів і одиниць, було неймовірно
важко.
Щоб полегшити роботу програмістів і підвищити надійність програм, у середині 50-х років було винайдено перші алгоритмічні мови.
Алгоритмічна мова — це штучна мова для запису алгоритмів, яку досить легко сприймає людина і водночас «розуміє» машина. Звичайно, щоб ЕОМ розуміла і виконувала завдання, записані алгоритмічною мовою, їй потрібна спеціальна програма-перекладач на машинну мову — так званий транслятор.
Широковживаних алгоритмічних мов сьогодні є кілька десятків. Це, наприклад, РL-1 («Пі-ель один»), СИ, Паскаль, Фортран, Кобол, Бейсік, Рапіра тощо.
Кожна алгоритмічна мова має свою абетку. До, неї входять російський і латинський алфавіти, математичні знаки, різні спеціальні символи. Для кожної мови створено свою «граматику» — правила, за якими будуються вирази, «речення» цієї мови. Програми на алгоритмічних мовах набагато коротші, ніж на машинних мовах, і знаходити в них помилки значно легше.
Цікаво, що в пошуках помилок (цей процес називається відлагодженням програми) програмістові допомагає сама ЕОМ! Спеціальні програми контролю перевіряють, чи правильно зроблено записи на даній мові, чи не порушені її правила.
Нині алгоритмічними мовами володіють усі програмісти. Це цікава й захоплююча робота — програмувати на алгоритмічних мовах!

КОМП'ЮТЕР ПРАЦЮЄ, КОМП'ЮТЕР НАВЧАЄ...
Наші уявлення про техніку часто відстають від життя. Багато хто досі думає, що ЕОМ — це громіздкі машини, які займають цілі зали своїми шафами з електронною «начинкою», великими пультами управління, друкуючими пристроями, з яких виповзають довгі паперові стрічки з результатами обчислень.
Такі ЕОМ (їх називають машинами другого покоління) ще збереглися у деяких обчислювальних центрах, але їх уже небагато. На зміну їм прийшли ЕОМ третього покоління. їх основою є так звані інтегральні схеми. Випробовуються й створюються машини четвертого і п'ятого поколінь.
Майбутні ЕОМ матимуть вигляд невеличких електронних приладів. їх будуть вбудовувати в різні машини — автомобілі, літаки, верстати тощо, щоб вони допомагали людям керувати ними.
Комп'ютери стануть нашими помічниками і в побуть Щоправда, вони допомагають нам уже сьогодні. Адже ми давно користуємось у повсякденному житті мікрокалькуляторами, електронними годинниками, пральними машинами... А на заводах давно вже не дивина роботи, верстати з програмним керуванням.
Входять у наше життя і персональні комп'ютери — невеликі ЕОМ для індивідуального користування. Такий комп'ютер має середнього розміру телевізор з клавіатурою — дисплей і автоматичний друкуючий пристрій — прін-тер. З їх допомогою можна одержувати результати розрахунків, різноманітні тексти, креслення, малюнки,
Є в комп'ютері й блок зовнішньої пам'яті, куди вводиться інформація, записана на гнучких магнітних дисках або на магнітних стрічках. Це може бути набір програм, вихідні дані, різна службова чи особиста  інформація,— наприклад, розклад уроків, щоденник, улюблені вірші.
Програм для персональних комп'ютерів може бути дуже багато. Це і навчальні програми для учнів і студентів з різних предметів — математики, рідної та іноземних мов, хімії, історії тощо. Це і програми для розв'язання наукових, проектних, конструкторських задач. І програми для письменників, журналістів, редакторів, які дають змогу виправляти і поліпшувати набраний на клавіатурі текст і друкувати будь-яку кількість його примірників.
За допомогою дисплея персонального комп'ютера можна виробляти навички, потрібні в роботі льотчика, космонавта, шофера, тракториста, сталевара, друкарки тощо. Він може замінити десятки тренажерів — варто тільки ввести відповідну програму.
А різноманітні комп'ютерні відеоігри для дітей розвиватимуть їх розумові й творчі здібності.
...Симпатичне червоне мишеня, долаючи різні перешкоди, тікає від розлюченого чорного кота. Шестирічний оператор — адже погоня відбувається на екрані дисплея — мусить добре поміркувати, перш ніж натиснути чергову клавішу комп'ютера. Треба провести мишеня крізь перешкоди так, щоб його не спіймав кіт! Комп'ютер змушує думати, шукати найкращі варіанти. Ось так, граючи, дитина привчається до діалогу з ЕОМ.
Можливо, у майбутньому головною «дійовою особою» в бібліотеці буде не книга, а ...комп'ютер. В його пам'ять буде записано всі бібліотечні книжки. І будь-яку з них можна буде вивести на екран бібліотечного дисплея, набравши на клавішах певний код і шифр. А якщо підключити ваш домашній комп'ютер до бібліотечного? Тоді ви зможете користуватися бібліотекою, не виходячи з дому. Не треба буде стояти в черзі за цікавою новинкою, чекати. Бібліотечний комп'ютер передасть на екран вашого дисплея текст будь-якої книжки. А улюблені уривки з неї прінтер тут же може передрукувати.
Підключений до об'єднаного центру, персональний комп'ютер дозволить своєму господареві користуватися вдома не тільки бібліотеками, а й архівами, різними довідковими службами. Адже вся ця інформація теж буде зберігатися в пам'яті ЕОМ.
Отже, скоро настане такий час, коли без уміння програмувати обійтися буде важко. Ось чому навчати цього починають уже в школі. Більше того, в недалекому майбутньому саме навчання в школі буде комп'ютеризоване — на уроках викладач навчатиме кожного учня з допомогою дисплеїв, або персональних комп'ютерів.
...Ви набираєте на клавіатурі певний код — і на дисплеї з'являється ряд запитань чи завдань з теми уроку. Якщо ви не знаєте відповіді на якесь запитання, комп'ютер повернеться до матеріалу, в якому у вас «біла пляма», задасть вправу на закріплення пройденого. І лише після цього дасть наступне завдання.
Працювати з дисплеєм дуже цікаво. Навіть непосидючі учні не відволікаються на сторонні справи.
Під час такого уроку кожен учень встигає зробити набагато більше, ніж завжди.
Недалекий той час, коли вміння використовувати ЕОМ у повсякденній діяльності буде потрібне всім. І ким би не став сьогоднішній учень — вчителем, робітником, інженером, вченим, лікарем,— скрізь йому в роботі допомагатимуть ЕОМ. Сьогодні вони вже вміють дуже багато! А на часі — нові відкриття. Вчені хочуть навчити ЕОМ не тільки рахувати, а й ...мислити. Експериментальні комп'ютери за допомогою телеока вміють відрізняти одна від одної різні геометричні фігури, впізнають букви, читають тексти, розуміють мову...
Отже, сьогодні ми вже переступили поріг комп'ютерної ери — ери найшир-шого розвитку і розповсюдження інформатики і обчислювальної техніки. Але без програм і найдосконаліша ЕОМ — мертвий метал. Тільки програми, створені вченими і програмістами, можуть вдихнути в машини життя, зробити їх розумними партнерами людини, що допомагають їй в роботі й підсилюють її інтелект.
 


Дата внесення : 31.08.2012     Переглядів: 199     Популярність: 84.95%    
Належить до розділів:
Українські
Пізнавальна література
Професії
Підручники
Інформатика



Новий коментар

Ім`я відправника
E-mail відправника
Надрукуйте код :

Читанка © 2009
Дизайн Fish,
програмування Dobrovolsky