ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.12.2020

Просмотров: 1064

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

167

и

 

современное

 

состояние

 

компьютерных

 

сетей

а

 

также

 

их

 

про

-

граммного

 

обеспечения

 

мы

 

будем

 

рассматривать

 

в

 

главе

 4, 

а

 

сей

-

час

 

несколько

 

слов

 

скажем

 

еще

 

об

 

одном

 

важном

 

достижении

,

которое

 

в

  90-

х

 

годах

 

перешло

 

из

 

разряда

 

экспериментальных

 

в

общедоступные

Речь

 

идет

 

о

 

мультимедиа

-

технологиях

Букваль

-

ный

 

перевод

 

слова

 

multimedia 

— «

многие

 

среды

». 

Имеются

 

в

виду

 

типы

 

объектов

с

 

которыми

 

имеет

 

дело

 

компьютер

В

 

пре

-

жние

 

времена

 

вариантов

 

было

 

немного

стандартный

 

компьютер

вводил

обрабатывал

 

и

 

выводил

 

только

 

строки

 

символов

 

или

 

не

-

подвижные

 

картинки

на

 

большее

 

не

 

хватало

 

ни

 

мощности

 

про

-

цессора

ни

 

объема

 

памяти

ни

 

возможностей

 

устройств

 

вввода

-

вывода

Однако

 

в

 

последние

 

годы

 

эти

 

характеристики

 

достигли

такого

 

состояния

что

 

появилась

 

возможность

 

существенно

 

рас

-

ширить

 

класс

 

обрабатываемых

 

объектов

.

Прежде

 

всего

 

компьютер

 

перестал

 

быть

 

глухонемым

прими

-

тивные

 

пищалки

 

уступили

 

место

 

современным

 

звуковым

 

кар

-

там

которые

 

представляют

 

собой

по

-

существу

специализиро

-

ванные

 

компьютеры

 

с

 

собственными

 

микропроцессорами

пред

-

назначенными

 

для

 

обработки

 

звуковых

 

сигналов

Разработка

таких

 

устройств

 

потребовала

 

глубоких

 

теоретических

 

исследо

-

вания

 

в

 

области

 

акустики

 

и

 

физиологии

 

слухового

 

восприятия

,

в

 

результате

 

были

 

разработаны

 

способы

 

представления

 

звуко

-

вой

 

информации

 

и

 

стандарты

 

на

 

аудиофайлы

которые

 

позволи

-

ли

 

практически

 

без

 

потери

 

качества

 

хранить

обрабатывать

 

и

 

вос

-

производить

 

музыкальные

 

записи

 

большой

 

длительности

.

Еще

 

большие

 

успехи

 

были

 

достигнуты

  

в

 

части

 

обработки

движущихся

 

изображений

Проблема

 

здесь

 

в

 

том

что

 

простое

воспроизведение

 

каждого

 

кадра

 «

по

 

точкам

» 

порождает

 

такой

объем

 

данных

с

 

которым

 

даже

 

современные

 

процессоры

 

не

 

мо

-

гут

 

справиться

 

в

 

режиме

 

реального

 

времени

Лишь

 

в

 

середине

90-

х

 

годов

 

совместными

 

усилиями

 

математиков

программистов

и

 

инженеров

 — 

разработчиков

 

видеокарт

 

были

 

созданы

 

методы

сжатия

 

и

 

представления

 

изображений

позволившие

 

уменьшить

объем

 

вычислений

 

в

 

тысячи

 

раз

 

и

 

сделать

 

видео

 

доступным

 

сред

-

нему

 

персональному

 

компьютеру

Тотчас

 

же

 

на

 

прилавки

 

мага

-


background image

168

зинов

 

хлынул

 

поток

 

видеоигр

других

 

развлекательных

 

и

 

обучаю

-

щих

 

программ

которые

 

в

 

полной

 

мере

 

использовали

 

новые

 

воз

-

можности

 

компьютера

.

Новый

 

импульс

 

развитию

 

мультимедиа

 

дал

 

Интернет

В

 

ми

-

ровой

 

паутине

 

образовалось

 

множество

 

узлов

 

с

 

архивами

 

музы

-

кальных

 

произведений

видеороликов

Появились

 

технологии

 

по

-

токового

 

аудио

когда

 

радиостанции

 

переводят

 

свои

 

передачи

 

в

цифровую

 

форму

 

и

 

посылают

 

через

 

сеть

 

всем

 

желающим

Люби

-

тели

 

экзотики

 

могут

 

воспользоваться

 

услугами

 «

живого

 

видео

»:

в

 

самых

 

живописных

 

местах

 

планеты

 

установлены

 

видеокамеры

,

которые

 

непрерывно

 

передают

 

в

 

Сеть

 

пейзаж

 

с

 

видом

 

на

 

гору

 

Фуд

-

зияма

панораму

 

Елисейских

 

полей

 

в

 

Париже

 

или

 

внутренний

 

вид

аквариума

 

с

 

плавающими

 

рыбками

В

 

результате

 

многие

 

люди

стали

 

покупать

 

домашние

 

компьютеры

 

совсем

 

не

 

для

 

вычисле

-

ний

а

 

для

 

доступа

 

к

 

различным

 

мультимедийным

 

информацион

-

ным

 

ресурсам

Объективно

 

происходит

 

процесс

 

слияния

 

элект

-

ронных

 

средств

 

массовой

 

информации

 — 

радио

 

и

 

телевидения

— 

с

 

мировой

 

компьютерной

 

сетью

 

в

 

единую

 

информационную

супермагистраль

Думается

это

 

произойдет

 

совсем

 

скоро

 — 

в

первые

 

десятилетия

 

нового

 XXI 

века

.

Замечание
о

 

промышленных

стандартах

Проблема

 

стандартизации

 

на

 

компьютер

-

ном

 

рынке

 

является

 

принципиальной

,

сейчас

 

самое

 

время

 

сказать

 

о

 

ней

 

несколь

r

о

 

слов

Только

 

в

 

далеком

 

прошлом

 

про

-

граммы

 

были

 

абсолютно

 

автономны

 

и

 

загружались

 

в

 

чистую

 

па

-

мять

Любая

 

современная

 

программа

 

функционирует

 

в

 

среде

 

дру

-

гих

 

прграмм

обменивается

 

с

 

ними

 

данными

 

и

 

передачами

 

управ

-

ления

Поэтому

 

для

 

каждой

 

технологии

 

существует

 

множество

 

ус

-

ловий

соглашений

рекомендаций

обеспечивающих

 

такое

 

взаи

-

модействие

Некоторые

 

наиболее

 

важные

 

соглашения

 

оформле

-

ны

 

юридически

 

как

 

международные

 

и

 

национальные

 

стандарты

.

К

 

ним

 

относятся

например

стандарты

 ISO  — International

Standard Organization, ITU — International Telecommunication Union,
ANSI — American National Standard Institute (

США

), 

государствен

-

ные

 

стандарты

 

России

 

и

 

СНГ

 (

ГОСТ

и

 

др

Такими

 

стандартами


background image

169

закреплены

 

международные

 

кодировки

 

символов

описания

 

наи

-

более

 

употребительных

 

языков

 

программирования

форматы

 

и

процедуры

 

обмена

 

данными

 

в

 

сетях

 

и

 

т

д

Другие

 

рекомендации

не

 

носят

 

обязательного

 

характера

но

 

действуют

 

как

 

промыш

-

ленные

 

стандарты

 de facto, 

то

 

есть

 

признаются

 

производителя

-

ми

 

добровольно

 

под

 

страхом

 

потерять

 

свое

 

место

 

на

 

рынке

если

их

 

продукция

 

не

 

будет

 

вписываться

 

в

 

общепринятые

 

нормы

Ес

-

тественно

каждая

 

фирма

 

хочет

чтобы

 

ее

 

технические

 

решения

стали

 

общепризнанными

тем

 

самым

 

она

 

выигрывает

 

время

 

и

отрывается

 

от

 

конкурентов

Однако

 

навязать

 

свои

 

мнения

 

рын

-

ку

 

не

 

так

-

то

 

просто

это

 

удается

 

только

 

монополистам

да

 

и

 

то

не

 

всегда

  (

вспомним

как

 

фирма

 IBM 

пошла

 

против

 

течения

,

предложив

 

нестандартные

 

решения

 

в

 

компьютерах

 PS/2, 

и

 

что

из

 

этого

 

вышло

). 

Поэтому

 

на

 

современном

 

компьютерном

 

рынке

идет

 

непрекращающаяся

 

война

 

промышленных

 

стандартов

воз

-

никают

 

коалиции

 

одних

 

фирм

 

против

 

других

недавние

 

против

-

ники

 

превращаются

 

в

 

союзников

 

и

 

наоборот

акулы

 

рынка

 

за

баснословные

 

деньги

 

скупают

 

мелкие

 

фирмы

предложившие

перспективные

 

решения

.


background image

170

3.2. 

Языки

 

и

 

системы

программирования

В

 

этом

 

параграфе

 

мы

 

более

 

подробно

 

познакомимся

 

с

 

историей

создания

 

и

 

основными

 

концепциями

 

наиболее

 

известных

 

высоко

-

уровневых

 

языков

 

программирования

.

Предыстория

Первая

 

попытка

 

осмыслить

 

эту

 

проблему

 

была

предпринята

 

гениальным

 

Конрадом

 

Цузе

когда

он

работая

 

в

 

одиночку

 

в

 

разрушенной

 

послевоенной

 

Германии

при

-

думал

 

язык

 Plancalcul. 

Не

 

рассчитывая

 

увидеть

 

свой

 

язык

 

реализо

-

ванным

Цузе

 

писал

: «Plancalcul 

родился

 

исключительно

 

как

 

резуль

-

тат

 

теоретической

 

работы

без

 

всякой

 

связи

 

с

 

тем

появится

 

или

 

нет

в

 

обозримом

 

будущем

 

машины

подходящие

 

к

 

программам

 

на

Plancalcul». 

Тем

 

не

 

менее

 

Цузе

 

написал

 

множество

 

фрагментов

 

про

-

грамм

 

на

 

языке

причем

 

не

 

только

 

вычислительных

но

 

и

 

чисто

 

ло

-

гических

включая

 

программу

 

игры

 

в

 

шахматы

К

 

сожалению

это

достижение

 

немецкого

 

ученого

как

 

и

 

другие

 

его

 

работы

остались

незамеченными

 

и

 

невостребованными

Только

 

в

 1972 

году

 

работа

Цузе

 

с

 

описанием

 

языка

 

была

 

издана

 

целиком

Эта

 

публикация

 

зас

-

тавила

 

специалистов

 

задуматься

 

над

 

тем

какое

 

влияние

 

мог

 

бы

 

ока

-

зать

 Plancalcul 

на

 

развитие

 

язы

-

ков

 

програмирования

будь

 

он

широко

 

известен

 

раньше

.

Исключительно

 

важную

роль

 

в

 

становлении

 

теории

программирования

 

на

 

ранней

ее

 

стадии

 

сыграл

   

патриарх

отечественной

 

кибернетики

А

.

А

.

Ляпунов

.

Он

 

предложил

формальную

 

запись

 

програм

-

мы

 

в

 

виде

 

операторной

 

схемы

и

 

прочитал

 

в

  1952/53 

учебном

году

 

в

 

стенах

 

МГУ

 

первый

 

в

СССР

 

курс

 

программирова

-

М

.

Р

.

Шура

-

Бура

 

и

 

А

.

П

.

Ершов


background image

171

ния

На

 

основе

 

операторной

 

схемы

  

М

.

Р

.

Шура

-

Бура

 

и

 

ученик

 

Ляпу

-

нова

 

А

.

П

Ершов

 

в

 1954-56 

годах

 

создали

 

первые

 

компиляторы

  (

они

назывались

 

тогда

 

программирующими

 

программами

для

 

ЭВМ

БЭСМ

 

и

 «

Стрела

».

 

Как

 

уже

 

отмечалось

пик

 

интереса

 

к

 

языками

 

системам

 

автома

-

тизации

  

программирования

 

и

  

приходится

 

на

 1960-

е

 

годы

за

 

это

 

и

последующие

 

десятилетия

 

их

 

было

 

придумано

 

несколько

 

сот

 

или

даже

 

тысяч

.  

Подобно

 

живым

 

языкам

 

человеческого

 

общения

ис

-

кусственные

 

языки

 

программирования

 

находятся

 

друг

 

с

 

другом

 

в

родственной

 

связи

они

 

рождаются

 

от

 

некоторых

 

предков

развива

-

ются

 

и

 

умирают

.

На

 

рисунке

 

изображена

 

схема

 

эволюции

  

избранных

 

языков

 

про

-

граммирования

 

в

 

виде

 

генеалогического

 

дерева

развернутого

 

ко

 

вре

-

мени

По

 

оси

 

абсцисс

 

отложены

 

годы

каждая

 

горизонтальная

 

линия

соответствует

 

истории

 

возникновения

 

и

 

развития

 

некоторого

 

языка

а

стрелками

 

показаны

 

идейные

 

связи

В

 

следующих

 

коротких

 

историях

эта

 

схема

 

раскрывается

 

более

 

детально

Кстати

о

 

написании

 

названий

языков

В

 

литературе

 

встречаются

 

самые

 

различные

 

варианты

 — 

и

маленькими

 

буквами

и

 

большими

и

 

латиницей

и

 

кириллицей

Пос

-

ле

 

оживленной

 

дискуссии

 

признано

 

правильным

 

написание

 

их

 

как

имен

 

собственных

  — 

строчными

 

буквами

 

с

 

заглавной

.

Бессмертный

Fortran

Прародителем

 

всех

языков

 

программиро

-

ваания

   

вляется

Fortran — FORmula TRANslator. 

Судя

 

по

самому

 

названию

он

 

первоначально

предназначался

 

для

 

программировании

чисто

 

вычислительных

 

задач

Язык

 

был

разработан

 

в

 

фирме

 IBM 

по

 

руковод

-

ством

 

Джона

 

Бэкуса

 (Backus, John; 

р

.

1924). 

Идея

 

появилась

 

в

 1954 

году

а

 

пер

-

вая

 

реализация

 

компилятора

 

для

 IBM 704

выполнена

 

в

 1957 

году

Компилятор

 

по

-

ставлялся

 

бесплатно

 

вместе

 

с

 

ЭВМ

это

обусловило

 

его

 

вы

c

окую

 

популярность

Джон

 

Бэкус