Трансляторы

•Информа́тика (нем. Informatik,фр. Informatique, англ. computer science —компьютерная наука — в США, computingscience — вычислительная наука — вВеликобритании) — наука о способахполучения, накопления, хранения,преобразования, передачи ииспользовании информации.Она включает дисциплины,относящиеся к обработке информациив вычислительных машинахи вычислительных сетях•Структура информатики (Д.А. Поспелов)•теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемывычислимости, сложность вычислений и т. п.);базы данных (структуры данных, поиск ответов на запросы, логический выводв базах данных, активные базы и т.

п.);искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях,обучение, экспертные системы и т. п.);бионика (математические модели в биологии, модели поведения, генетическиесистемы и алгоритмы и т. п.);распознавание образов и обработка зрительных сцен (статистическиеметоды распознавания, использование призначных пространств, теорияраспознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т.

п.);инженерия математического обеспечения (языки программирования,технологии создания программных систем, инструментальные системы и т. п.);теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения,многоагентные системы, новые принципы переработки информации и т. п.);компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и синтез текстов,машинный перевод и т. п.);системы человеко-машинного взаимодействия (распределение работ всмешанных системах, организация коллективных процедур, деятельность втелекоммуникационных системах и т. п.);нейроматематика и нейросистемы (теория формальных нейронных сетей,использование нейронных сетей для обучения, нейрокомпьютеры и т.п.).•••••••••• Информационные технологии (ИТ, от англ.information technology, IT) — широкийкласс дисциплин и областейдеятельности, относящихся к технологиямуправления данными и обработки данных.•ИТ имеют дело с использованиемкомпьютеров и программногообеспечения для хранения,преобразования, защиты, обработки,передачи и получения информации.Специалистов по компьютерной технике ипрограммированию часто называют ИТспециалистами.• Определение ЮНЕСКО:• ИТ — это комплекс взаимосвязанныхнаучных, технологических, инженерныхдисциплин, изучающих методыэффективной организации труда людей,занятых обработкой и хранениеминформации; вычислительную технику иметоды организации и взаимодействия слюдьми и производственнымоборудованием, их практическиеприложения, а также связанные со всемэтим социальные, экономические икультурные проблемы.• От программирующих программ ксистемам программирования(российский опыт)•Трансляция - это область, с которойначиналось системное программирование.•• Первыми программами, принадлежащимисистемному программному обеспечению,• были трансляторы - ассемблеры на Западе,программирующие программы (ПП) у нас.•• Возникновение первых идей по трансляцииобязано простому соображению: так какпрограмма хранима, как и данные, то она можетбыть аргументом или результатом работыалгоритмов, которые реализуют те или иныеаспекты конструирования программ.Алексей Андреевич Ляпунов–Начальные идеи по трансляции были выдвинуты в 1952году, на самом раннем этапе развития программирования.В этом году Рутисхаузер опубликовал работу, в которой изложилидею о том, что по естественной записи арифметическоговыражения можно построить эквивалентный ей фрагментмашинного кода.А.А.Ляпунов в те же годы заметил, что структура программывключает в себя операторы из небольшого набора типовыхоператоров и может быть представлена формально.На языке операторных схем программа представляется как схема,соответствующая управляющему графу программы, исовокупность спецификаций каждого оператора.Эти идеи А.А.Ляпунов положил в основу курса попрограммированию, читавшегося им в Московском Университете.Понятие программы как некоторой операторной структуры, былореволюционной идеей, которая практически сразу же легла воснову первых отечественных трансляторов.ПРОГРАММИРУЮЩИЕ ПРОГРАММЫПервые отечественные трансляторы носили названиепрограммирующих программ.В основе входного языка каждой из программирующихпрограмм лежал общий концептуальный базис,фиксирующий типы операторов и их спецификации.Типы операторов соответствовали подавляющемубольшинству решаемых тогда задач, а именно вычислительным задачам.

Выделялись арифметическиеоператоры, ведущие вычисление по формулам, логическиеоператоры, осуществляющие управление счетом,операторы переадресации, позволяющие переходить кследующему значению индекса, все неарифметическиевычисления объединялись в так называемыенестандартные операторы, для которых спецификациейбыл их машинный код.Специального подъязыка описания данных, зачаткикоторого появились в более поздних ФОРТРАНе и Алголе,не существовало.Начиналось все с ПП-1.

Молодые тогда программистыС.С.Камынин и Э.З.Любимский исследовали реализуемостьоператорных схем и возможность автоматическогопостроения соответствующих машинных программ.Законченная в 1954 году программирующая программаПП-1 являлась одним из первых в мировой практикетрансляторов и, по-видимому, имела самый высокийуровень входного языка.Успешное решение проблемы реализуемостиоператорных схем как входного языка программирующихпрограмм, осуществленное в ПП-1, дало толчок для двухпроектов, разработанных для двух основных тогдаотечественных машин - Стрела и БЭСМ-1.Программирующая программа ПП-2, созданная подруководством М.Р.Шура-Буры в 1955 г.

для машиныСтрела, основывалась на ПП-1 как прототипе.В ПП-2 были усовершенствованы алгоритмытрансляции и было уделено заметное вниманиеоптимизации программ - оптимальному отведению памятидля рабочих ячеек. Это был, по-видимому, первыйоптимизирующий транслятор.ПП для БЭСМ-1, разработанная А.П.Ершовым,Л.Н.Королевым, В.М.Курочкиным и другими, развивалавходной язык программирующих программ. Во-первых, онаобъединяла схему и спецификацию операторов в одномтексте, во-вторых, был введен структурный операторцикла.В этих двух системах была проделана большая работапо созданию фундаментальных алгоритмов трансляции программирование арифметических выражений,реализация условий переходами и т.п.С использованием идей и алгоритмов этих работ быларазвернута деятельность по созданию следующего слояпрограммирующих программ..Как некоторый итог этого начального этапапредставляется вышедшая в 1958 году первая в мировойнауке монография А.П.Ершова, посвященная проблемамтрансляции.

Монография практически сразу былапереведена и издана за рубежом.Нужно заметить, что с трансляции начиналось нетолько системное, но и теоретическое программирование.Именно работы по входным языкам (операторным схемам)и трансляторам (программирующим программам)послужили толчком к созданию первой математическоймодели программ --- схемам Янова.ТРАНСЛЯТОРЫ С АЛГОЛАСоветские работы 1953 - 1958 гг.

развивалисьнезависимо от мирового опыта.Практически параллельно с отечественными работамипоявились серьезные труды по трансляции и в США.Сопоставимый по уровню входного языка известныйтранслятор с ФОРТРАНа был описан в статье Дж. Бэкуса,появившейся в 1957г. Реальное привлечение мировогоопыта к отечественным разработкам по трансляторамначалось с возникновением Алгола.БИБЛИОТЕКИ СТАНДАРТНЫХ ПРОГРАММПараллельно с работами по программирующим программамразвивался и подход к автоматизации программирования спомощью библиотек стандартных программ.Е.А.

Жоголевым была разработана стандартнаясоставляющая программа --- ССП, которая осуществляластатическую загрузку и связывание стандартных программ избиблиотеки.Ккульминацией этого подхода было создание подруководством М.Р. Шура-Бура интерпретирующей системы ИС-2,которая использовалась повсеместно на новых машинах М-20 иучитывалась всеми трансляторами нового поколения.В ИС-2 был реализован способ динамического подключениябиблиотечных подпрограмм.ИС-2 реализовывала некоторые функции будущихоперационных систем, осуществляя динамическое связывание,подкачку и смену используемых подпрограмм.Высокая эффективность ИС-2 и хорошо продуманныйинтерфейс с основной программой сделали ее (как и положенооперационной системе) неотъемлемой частью комплектапоставки ЭВМ.Существенно новым шагом в развитии направлениятрансляции стало создание совокупности трансляторов сАЛГОЛа для появившейся массовой машины М-20.Хотя язык операторных схем имел уже достаточновысокий уровень, вполне сопоставимый с уровнемтогдашней версии ФОРТРАНа, Алгол-60 был качественноновым языком.Вместе с тем в стране уже был накоплен багажбазовых идей и созданы коллективывысокопрофессиональных специалистов в областитрансляции, что привело к возникновению оригинальных ишироко использовавшихся систем программирования.При всех достоинствах программирующих программдоля программирования непосредственно в машинномязыке была преобладающей.Переход к современному стилю программирования наязыках программирования высокого уровня былосуществлен благодаря созданию первых «алголовских»трансляторов.Работы над этими трансляторами (ТА-1, ТА-2 и АЛЬФА) начались практически сразу после публикациизавершенного международной рабочей группой описанияязыка Алгол-60.ТА-1, и ТА-2 были завершены в 1963г., практическиодновременно с другими известными западными работами- П.Наура и Э.Дейкстры.