ენის დიზაინის განშტოება

FORTRAN (1957, IBM) და ALGOL (1958, საერთაშორისო კომიტეტი) აწარმოებენ ორი დიზაინის ფილოსოფიად, რომელმაც რადიკალურად განსხვავებული შედეგი წარმოშვა.

FORTRAN

ჯონ ბეკუსი ხელმძღვანელი FORTRAN (FORmula TRANslation) პროექტის IBM-ში. დიზაინის მიზანი: გააკეთოს ენა მეცნიერებისა და მეწამულების მხრიდან ადვილი გამოსაყენებელი. FORTRAN მიიღო მათემატიკური ჩანაწერი, რომელიც ბუნებრივი იყო მის მომხმარებელთა: A = B + C * D ვიდრე ADD B, C; STORE T; MULTIPLY T, D; STORE A.

FORTRAN უძველესი 60+ წელი. იგი რჩება აქტიურ გამოყენებაში სამეცნიერო გამოთვლებში, სითხე დინამიკაში, კლიმატის მოდელირებაში და გამოთვლილი ფიზიკაში. ჰემინგმა აღნიშნა ეს გამძლეობა შედეგი წარმატებული დიზაინის.

ALGOL

ALGOL (ALGOrithmic Language) დაპროექტდა სამეცნიერო თანამშრომელთა კომიტეტის მხრიდან მიზნით მათემატიკური სიმკაცრე: ლოგიკურად ფხვნილი, განმარტებული ენა. Backus-Naur Form (BNF) ჩანაწერი გრამატიკის აღწერისთვის იყო გამოგონებული ALGOL-ის განსაზღვრის დროს.

ALGOL ჩავარდა პრაქტიკაში. მიუხედავად მისი ლოგიკური ელეგანტობის და მისი უზარმაზარი გავლენის შემდგომი ენის დიზაინზე (Pascal, C, და თითქმის ყველა თანამედროვე ენა წარმოიშვან ALGOL-ის გრამატიკული კონცეფციებიდან), ALGOL თავად არასოდეს იყო ფართოდ განაწილებული. ჰემინგის მნიშვნელობა: ლოგიკურად დაპროექტდა, ადამიანი გამოუსაბამო.

ენების იერარქია

ჰემინგმა აღწერა ბუნებრივი იერარქია მანქანა კოდიდან მაღლები აწყობის გავით, უმაღლესი დონის ენებამდე, და საბოლოოდ 'პრობლემებით დაკავშირებული ენა' ახლო იმასთან, როგორ იფიქრებენ პრაქტიკოსები მათი პრობლემის დომენზე. თითოეული დონე ამატებს ადამიანის წასაკითხად დღის თავზე მანქანის ეფექტურობის ღირებულებით.

ჰემინგის ოთხი ენის დიზაინის კრიტერიუმი

ჰემინგმა ამოწურა FORTRAN წინააღმდეგ ALGOL-ის გაკვეთილი ოთხ კრიტერიუმში წარმატებული პროგრამირების ენებისთვის:

1. ადვილი სწავლა — დამწყები შეიძლება სწრაფად გახდეს პროდუქტიული

2. ადვილი გამოყენება — ჩვეულებრივი ამოცანები მოითხოვს მინიმალურ ცერემონიას

3. ადვილი გამართვა — შეცდომები აღწევენ მნიშვნელოვან, ადგილდადგმული შეტყობინებებს

4. ადვილი გამოყენება ქვე-რუტინებს — ხელმისაწვდომი და აბსტრაქცია არ მოითხოვენ გმირ ძალას

მან დამატო სტრუქტურული მისწრაფება: ადამიანის ენა ატარებს დაახლოებით 60% სიჭარბე; წერილი ენა დაახლოებით 40%. დაბალი-სიჭარბე ენები (როგორც APL) აწარმოებენ ელეგანტურ ერთი-წლიან მძღოლებს, რომლებიც ექსპერტებმა პოულობენ ლამაზი და დამწყებებმა აგრძნობთ გაუჭვარტული — და რომელიც აკვიატებენ აღმოჩენილი შეცდომები, როდესაც ერთი სიმბოლო ცვლის მნიშვნელობას.

იმპლიკაცია: ენა დაპროექტებული ლოგიკური ელეგანტობისთვის ოპტიმიზაციას აძლევს არასწორ მკითხველს. პროგრამისტი ადამიანი; ადამიანები ჭირდება სიჭარბე შეცდომის დასაჭერად და მიზანის გასაკეთებლად.

ფსიქოლოგიური წინააღმდეგ ლოგიკური ენის დიზაინი

ჰემინგი დაბრუნდა FORTRAN/ALGOL მცირე ხელს უწყობდა გაკვეთილი, როგორც ლიდერობა ინსტიტუციური და ადამიანის დინამიკაში, არა უბრალოდ ენა დიზაინი.

FORTRAN იყო დიზაინი ფსიქოლოგიურად — ადამიანის, რომელმაც გამოიყენებს მას, კერძოდ მეცნიერებმა რომელიც ფიქრობდნენ მათემატიკური ჩანაწერი. ALGOL იყო დიზაინი ლოგიკურად — ფორმალური სიმკაცრე და თეორიული ელეგანტობა.

პარადოქსი ჰემინგმა გამოამჟღავნა: ლოგიკურად სწორი ენა, რომელიც ადამიანი ისევ მოწინააღმდეგის წარუმატებლობა; პრაგმატიკურად დაპროექტებული ენა, რომელიც ადამიანი მიღება წარმატება, მიუხედავად იმისა რომ ლოგიკურად უფრო არეული.

მან ციტირება APL მეშვიდე შემთხვევა: ლოგიკურად ელეგანტური, ერთი-ხაკი გამოხატული, მის საკუთარი სპეციალური სიმბოლო კომპლექტი. ექსპერტებმა უყვარდათ ის. ნორმალური პროგრამისტებმა აგრძნობთ წაკითხვაზე. ერთი სიმბოლო ცვლილება შეიძლება ჩალიან რუჯი პროგრამის მნიშვნელობას. APL აქვს მცირე devoted კოლექტივი და თითქმის ნული mainstream გამოყენება.

ადამიანის სიჭარბე არგუმენტი: საუბარი ენა ~60% redundant (განმეორებითი კონტექსტი, clarifying სიტყვები, predictable სტრუქტურა). წერილი ენა ~40% redundant. ამ redundancy ემსახურება შეცდომის აღმოჩენა — ადამიანი unreliable, ენა evolution ატარება საკმარისი განმეორებითი ინფორმაცია დაჭერა და კორექცია შეცდომები. დაბალი-redundancy ენა ამოღებს ეს გაუშვებელი ქსელი.

კომპილატორის იერარქია

ჰემინგმა აღწერა კომპილატორი/ინტერპრეტატორი layering: პროგრამა შეიძლება წაიკითხოს უმაღლესი-დონის ენა და ითარგმნა დაბალი-დონის ერთი. Stack ეს ფენების — თითოეული თარგმნის ერთი დონე ქვემოთ. ზე ზედა: domain-specific ენა, რომელ ექსპერტებმა ფილაიდან (ბიოლოგია, finance, ფიზიკა) დაწერა ბუნებრივი. ხელფ: მანქანა კოდი. თითოეული transition არის კომპილატორი ან interpreter.

პროგნოზირება ენის გადარჩევა

1993-ით, ჰემინგი დაათვალიერა მრავალი ენა წარმატება და წარუმატებელი. FORTRAN (1957) გადარჩა. ALGOL (1958) წარუმატებელი. COBOL (1959) გადარჩა ათწლეულების ბიზნეს გამოთვლებში. LISP (1958) გადარჩა AI კვლევებში. PL/I (1964) ცდილობდა unify ყველაფერი და წარუმატებელი.

რეკურენტული პატერნი

ჰემინგის პროგრამული უზრუნველყოფა ისტორია თავი ატარებს რეკურენტული სტრუქტურა:

1. ტკივილი შეზღუდვა არსებობს (აბსოლუტური მისამართი, ორობითი ჩანაწერი, უვარმიშ უცვლელი კოდი)

2. ვინმე ამოწურა აბსტრაქცია ფენა, რომელიც ჩალიან შეზღუდვა

3. აბსტრაქცია დაშვება ახალი scale, რომელიც აკმენ ახალი ტკივილი შეზღუდვა

4. გამეორება

ორობითი → octal/hex → სიმბოლური აწყობა → FORTRAN → structured პროგრამირება → object-oriented ენები → domain-specific ენები. თითოეული ფენა რეზოლვებს predecessor-ის ყველაზე მწვავე ტკივილი შემოთავაზება ახალი კლასის პრობლემა.

სპაგეტი code პრობლემა (აბსოლუტური მისამართი) მივიდა სიმბოლური აწყობა. დიდი აწყობა პროგრამები მივიდა FORTRAN. დიდი FORTRAN პროგრამები მივიდა structured პროგრამირება და შემდეგ object orientation. ჰემინგის ლექცია ჩასრულდა ამ შემდგომ transitions, მაგრამ პატერნი გრძელდება.

მისი გაკვეთილი ინჟინრებისთვის: თქვენ ყოველთვის წყვილი ტკივილი აღმოჩენილი მხედელი previous აბსტრაქცია. გამოცნობა ფენა თქვენ ამჟამად ზე requires ცოდნა რატომ ფენა ქვემოთ ის არსებობს.