С позиций сегодняшнего дня трудно вообразить атмосферу 40-летней давности, когда кибернетика, считавшаяся буржуазной лженаукой, по сути, возникала на голом месте.
Теоретическое программирование берет начало от работ по эксплуатации первого отечественного компьютера МЭСМ, созданного коллективом лаборатории Института электротехники АН УССР под руководством С.А.Лебедева. В 1954 г. по инициативе академика Б.В.Гнеденко (в то время возглавляющего Институт математики АН УССР) лаборатория была переведена в этот институт и к эксплуатации МЭСМ подключились кандидаты физико-математических наук Ю.В.Благовещенский, И.В.Погребысский, В.С.Королюк, А.А.Ющенко, Е.Л.Ющенко-Рвачева.
Ограниченность внутренней памяти МЭСМ (100 ячеек оперативной и 64 ячейки односторонней сменно-наборной; разрядность каждой ячейки составляла 21 бит) и ее слабое быстродействие (100 операций/сек), неустойчивость работы, вызванная большим количеством электронных ламп (до 6000) вынуждали составителей программ изыскивать изощренные способы использования внутреннего языка компьютера. Составление каждой программы рассматривалось как решение индивидуальной задачи. Программисты искали экономные решения, искусно используя те или иные особенности системы команд компьютера. Возникали своеобразные соревнования по улучшению отдельных программ.
Таким образом осмысливались приемы программирования и использования компьютера для решения практических задач.
Первой на МЭСМ была решена задача внешней баллистики, поставленная М.В.Келдышем, в разработке методов ее решения участвовали известные московские ученые А.А.Ляпунов, М.Р.Шура-Бура, Ю.Д.Шмыглевский, а также киевский ученый Ю.А.Митропольский. В число задач, программы решения которых составили математическое обеспечение первого отечественного компьютера, вошли:
|
|
- составление таблиц для статистического приемочного контроля (постановка задачи Б.В.Гнеденко, исполнитель Е.Л.Ющенко);
- динамические задачи теории упругости (постановка А.Ю.Ишлинского, Институт математики АН УССР, исполнитель А.А.Ющенко);
- выбор оптимальных параметров шахтных канатов (постановка Г.И.Савина и А.Ю.Ишлинского, исполнитель А.А.Ющенко);
- определение областей устойчивости электроэнергосистем, в частности, Куйбышевской ГЭС (постановка Л.В.Цукерника, Институт электротехники АН УССР, исполнители B.C.Королюк, Е.Л.Ющенко);
- расчет тепловых напряжений строительных конструкций (постановка А.Д.Коваленко, Институт механики АН УССР, исполнитель Е.Л.Ющенко);
- обработка геодезических наблюдений (постановка Н.И.Якубецкой, исполнитель Е.Л.Ющенко);
- расчет задач синтеза аммиака (исполнитель Л.Н.Иваненко);
- оценка объемов земляных работ при проектировании автодорог (постановка А.К.Хавкина, Киевский автодорожный институт, исполнители Е.Л.Ющенко, Л.Н.Иваненко, А.М.Сибирко).
Для более сложных задач выяснилось, насколько затруднительно решать их путем написания просто машинных программ. Так возникла проблема создания языка программирования "высокого уровня" и соответствующего транслятора для лучшего общения человека с компьютером. Существенное влияние на понимание этой проблемы, как и на применение компьютера для решения задач неарифметического характера (аналитические преобразования выражений, дифференцирование и интегрирование выражений, распознавание графических образов, обработка текстов и, впоследствии, проверка синтаксической правильности программ) оказал профессор Киевского университета Л.И.Калужнин, читавший в 50-70-е годы курс математической логики и предложивший формальный аппарат граф-схем программ.
|
|
На начальном этапе выкристаллизовывались основные приемы программирования и проблемы теоретического программирования применительно к автоматизации программирования. На постановку проблемы теоретического программирования существенно повлияли работы чл.-корр. АН СССР А.А.Ляпунова, предложившего операторный метод программирования. Главным результатом этих работ явилось создание в 1955 г. B.C.Королюком и Е.Л.Ющенко адресного программирования, на языковой основе воплотившего два общих принципа работы компьютера - адресности и программного управления. Создавая удобную систему понятий для описания архитектуры компьютера и его системы команд, авторы ввели в Адресный язык средства манипулирования адресами второго ранга.
Именно создание Адресного языка - первое фундаментальное достижение научной школы теоретического программирования. Опередив создание первых языков программирования Фортран (1958), Кобол (1959) и Алгол (1960), адресный язык предвосхитил появление не только языков программирования с аппаратом косвенной адресации, но и ассемблеров. Учебники по адресному языку изданы в пяти странах на русском, словацком, венгерском, немецком и французском языках. Адресный язык реализован на всех отечественных компьютерах первого поколения ДНЕПР, КИЕВ, М20, УРАЛ, МИНСК. Кроме того, механизм косвенной адресации был аппаратно реализован в компьютере КИЕВ и это - один из первых примеров влияния теоретического программирования на проектирование архитектуры и элементной базы компьютеров.
|
|
Так сформировался предмет исследования теоретического программирования - методы и средства разработки программ. В те годы эти средства отождествлялись с процедурными языками, которые в свою очередь воспринимались как знаковые системы общения с компьютером. Отметим, что первоначально языки называли "алгоритмическими" по аналогии с алгоритмическими системами (например, Алгол-60 задуман как язык записи алгоритмов и не имеет средств ввода-вывода) и только уяснив всю неформализованность операционной среды для разработки и функционирования программ, перешли к названию "языки программирования".
На начальном этапе исследования ТП концентрировались по двум направлениям выявления природы языков как средств общения с компьютером. С одной стороны, интенсивно разрабатывались собственно языки программирования и методы их реализации, в первую очередь математико-алгоритмический аппарат формализации синтаксиса и семантики языков и методы разработки языковых процессоров. Достижения школы в этом направлении связаны с исследованием класса параметрических грамматик рекурсивного и инверсно-рекурсивного типа (В.Н.Редько) и CМ-грамматик (И.Н.Вельбицкий), обеспечивающих беспереборный анализ программ и реализацией ряда компиляторов на отечественных компьютерах.
С другой стороны, исследовался и оформлялся в наборах языковых конструктивов категориальный базис общения с компьютером. Появились первые непроцедурные языки для описания механизмов обработки данных, основанной на только складывавшейся тогда файловой системе (прообраз информационных систем), для разнообразных инженерно-научных приложений на основе используемого в них математического аппарата. Именно символьно-графические конструктивы, наработанные в этих языках, послужили основой организации диалога с компьютером. Напомним, что первые, весьма несовершенные устройства диалогового общения появились только в начале 70-х годов.
За 40 лет существования научной школы подготовлено более 100 специалистов высшей квалификации не только для Украины, но и для стран СНГ и дальнего зарубежья. С начала 70-х годов тематика ТП существенно расширилась и были основаны самостоятельные школы, которые возглавили академик НАН Украины И.В.Сергиенко, чл.-кор. РАН и НАН Украины А.А.Стогний, чл.-кор. НАН Украины В.Н.Редько, проф. И.В.Вельбицкий.
Заключение.
К сожалению, люди часто заблуждаются, когда считают, что женщины и техника – две вещи не совместимые. Из всего выше изложенного мы видим, что роль женщин в развитии вычислительной техники огромна и имеет очень важное значение. Хотя Бэббидж писал более 70 книг и статей по различным вопросам, а также составил большое число неопубликованных описаний аналитической машины, полного и доступного описания и, главное, анализа возможностей машины для решения различных задач он так и не сделал. Работа Лавлейс не только заполнила этот пробел, но и содержала глубокий анализ возможностей аналитической машины. Грэйс Хоппер принадлежат разработки программ, которыми мы пользуемся и по сей день. Екатерина Ющенко – основоположник теоретического программирования на Украине, работающая в тяжелое время гонений в СССР. Сэнди Лернер сыграла огромную роль в становлении известной компьютерной компании Cisco. Все эти женщины навсегда останутся одними из самых ярких лиц в истории развития вычислительной техники и становлении информатики как науки.
Список литературы:
1. История вычислительной техники: (от простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем). И.А.Апокин, Л.Е.Майстров. - М.: Наука, 1990. – 264с. – ISBN 5-02-000096-5.
2. https://das-station.narod.ru, https://jollity.narod.ru
3. https://www/ci.ru/ index
4. https://www.icfcst.kiev.ua/MUSEUM