برنامهنویسی رایانهای همان فرایند طراحی و توسعه یک برنامه رایانهای اجراپذیر برای بهدستآوردن یک نتیجه رایانشی خاص، یا انجام یک عمل خاص میباشد. برنامهنویسی شامل عملهایی مثل: تحلیل، ایجاد الگوریتمها، رخنمانگاری دقت الگوریتمها و مصرف منابع و پیادهسازی آن الگوریتمها به یک زبان برنامهنویسی انتخاب شدهاست (که معمولاً به آن کدگذاری (coding) گفته میشود). کد منبع یک برنامه به یک یا بیش از یک زبان نوشته میشود که این زبان برای «برنامهنویس» قابل فهم است (به جای کد ماشین که به صورت مستقیم توسط واحد پردازش مرکزی اجرا میشود). هدف از برنامهنویسی، پیداکردن ترتیبی از دستورالعملها است که انجام یک عمل را در یک رایانه خودکارسازی میکند. این دستورالعمل ها معمولاً برای حلکردن یک برنامه داده می شوند و میتواند تا حد یک سیستمعامل پیچیده توسعه پیدا کنند. بنابراین، یک برنامهنویسی حرفهای نیاز به مهارت در چندین موضوع متفاوت دارد که شامل دانش دامنه کاربردی، الگوریتمهای خاص و منطق صوری است.
برنامهنویسی بهطور خلاصه یعنی تعیین یک سری دستور برای اجرا شدن توسط رایانه به منظور رسیدن به هدفی دلخواه.
تاریخچه برنامه نویسی
تاریخچه
دستگاههای قابل برنامهریزی قرن هاست که وجود دارند. در اوایل قرن نهم میلادی، یک ترتیب سنج موسیقی قابل برنامهریزی توسط برادران فارسی بانو موسی اختراع شد که یک دستگاه پخش خودکار فلوت را در کتاب دستگاههای مبتکر توصیف کرد. در سال ۱۲۰۶میلادی، مهندس کوردالجزاری یک دستگاه درام قابل برنامهریزی را اختراع کرد که در آن میتوان از اتوماتیک مکانیکی موسیقی برای پخش ریتمهای مختلف و الگوهای طبل، از طریق میخها و کامپها استفاده کرد. در سال ۱۸۰۱، با تغییر دادن برنامه «ژاکارد»، بافندگی ژاکارد میتواند بافتهای کاملاً متفاوتی تولید کند – مجموعه ای از کارتهای کارتن با سوراخهایی که در آنها وجود دارد.
الگوریتمهای رمزگشایی و رمزگذاری و تحلیل رمز کد نیز قرنها وجود داشتهاست. در قرن نهم میلادی، ریاضیدان عرب، آل کندی، برای رمزگشایی کدهای رمزگذاری شده، الگوریتم رمزنگاری را در «دست نوشته در رمزگشایی پیامهای رمزنگاری» شرح داد. او نخستین توصیف رمز پزشکی را با استفاده از آنالیز فراوانی، نخستین الگوریتم رمزگشایی کد، ارائه داد.
نخستین برنامه رایانه ای بهطور کلی به سال ۱۸۴۳ مربوط میشود، هنگامی که Ada Lovelace، ریاضیدان، الگوریتمی را برای محاسبه دنباله ای از اعداد Bernoulli منتشر کرد، که قرار است توسط موتور تحلیلی چارلز بابیج انجام شود.
در دهه ۱۸۸۰ هرمان هالریت مفهوم ذخیره دادهها را به صورتی که قابل خواندن با دستگاه باشند اختراع کرد. بعداً یک کنترل پنل (افزونه) که به Tabulator Type 190 آن اضافه شده بود اجازه داد که برای مشاغل مختلف برنامهریزی شود و تا اواخر دهه ۱۹۴۰ تجهیزات ضبط واحدی مانند IBM 602 و IBM 604 توسط پنلهای کنترل به روش مشابهی برنامهریزی شدند. در سال ۱۹۴۹، نخستین کامپیوترهای الکترونیکی با همین شیوه و با مفهوم رایانههایی با قابلیت ذخیره برنامه معرفی شدند که در آنها هم برنامه ها و هم دادهها به همان شیوه در حافظه کامپیوتر ذخیره و دستکاری می شدند.
کد ماشین زبان برنامههای اولیه بود که در مجموعه دستورالعملهای دستگاه خاص، غالباً به صورت دودویی نوشته شدهاست. به زودی زبانهای مونتاژ ایجاد شد که به برنامهنویس اجازه میدهد تا دستورالعملها را در قالب متن مشخص کند (به عنوان مثال، ADD X، TOTAL)، با اختصار برای هر کد عملیات و نامهای معنی دار برای مشخص کردن آدرسها است. اما از آنجا که یک زبان مونتاژ چیزی بیش از یک نشان دیگر برای یک زبان ماشین نیست، هر دو ماشین با مجموعههای مختلف دستورالعمل نیز دارای زبانهای مونتاژ متفاوت هستند.
زبانهای سطح بالا روند تهیه یک برنامه را سادهتر و قابل فهم تر و محدودتر به سختافزار زیرین میکردند. FORTRAN، نخستین زبان سطح پرکاربرد برای اجرای عملی، در سال ۱۹۵۷ منتشر شد [۱۰] و بسیاری از زبانهای دیگر به زودی توسعه یافتند – به ویژه، COBOL با هدف پردازش دادههای تجاری و لیپ برای تحقیقات رایانه است.
برنامهها بیشتر با استفاده از کارتهای پانچ شده یا نوار کاغذی وارد میشدند. برنامه عصر رایانه را در عصر کارت پانچ ببینید. در اواخر دهه ۱۹۶۰، دستگاههای ذخیرهسازی داده و پایانههای رایانه به اندازه کافی ارزان شدند که میتوان برنامهها را با تایپ کردن مستقیم به رایانهها ایجاد کرد. ویرایشگرهای متن (خود برنامهها) ساخته شدهاند که اجازه میدهد تغییرات و اصلاحات بسیار آسانتر از کارتهای سوراخ شده انجام شود.
چگونه برنامهنویسی را شروع کنیم؟
برای شروع برنامهنویسی، ابتدا باید یک زبان برنامهنویسی را انتخاب کنید. Pythonبه دلیل سادگی و کاربردهای فراوان، برای مبتدیان پیشنهاد میشود. سپس منابع آموزشی آنلاین، کتابها یا دورههای آموزشی را پیدا کنید و تمرین کنید. حل تمرینات و کار روی پروژههای کوچک میتواند در یادگیری موثر باشد. همچنین پیشنهاد میکنیم به دوره های آکادمی کدیاد هم سر بزنید و مسیر یادگیری برنامه نویسی را هم مشاهده بفرمایید تا نقشه راه یادگیری شما مشخص شود.
اصول یادگیری برنامهنویسی
برنامهنویسی فرآیندی است که در آن از زبانهای خاص برای نوشتن کدهایی استفاده میشود که کامپیوترها میتوانند آن را پردازش و اجرا کنند. اصول یادگیری برنامهنویسی شامل تمرین مستمر، حل مسائل مختلف و مطالعه منابع آموزشی است. مهمترین نکات شامل انتخاب زبان مناسب، درک مفاهیم پایه مانند متغیرها، دستورات شرطی، حلقهها و توابع، و همچنین یادگیری الگوریتمها و ساختارهای داده است. موفقیت در این مسیر به پایداری و تمرین نیاز دارد.
انواع زبانهای برنامهنویسی
زبانهای برنامهنویسی مختلفی وجود دارند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. برخی از محبوبترین زبانها شامل Python، Java، C، JavaScript، Ruby، PHP و Swift هستند. زبانهایی مانند Python برای مبتدیان و JavaScript برای توسعه وب مناسب هستند، در حالی که زبانهایی مانند C و Java برای توسعه نرمافزارهای پیچیدهتر کاربرد دارند.
تاریخچه برنامه نویسی
تاریخچه برنامه نویسی
1800 – Joseph Marie Jacquard: اختراع دستگاه بافندگی که قادر به خواندن کارتهای پانچ بود. این اختراع به عنوان اولین واحد پردازش چندریسمانی شناخته میشود.
1842 – Ada Lovelace: نوشتن اولین برنامه کامپیوتری برای ماشین تحلیلی چارلز بابیج.
1936 – Alan Turing: اختراع اصول اولیه کامپیوتر و محاسبات که پایهگذار مفهوم الگوریتم و محاسبات دیجیتال شد.
1936 – Alonzo Church: همزمان با تورینگ، اصول اولیه محاسبات را با استفاده از منطق ریاضی اختراع کرد.
1957 – John Backus: ایجاد زبان FORTRAN، اولین زبان برنامهنویسی واقعی برای محاسبات علمی و مهندسی.
1958 – John McCarthy: اختراع زبان Lisp که برای پردازش زبانهای طبیعی و مسائل نمادین کاربرد داشت.
1959 – Grace Hopper: ایجاد زبان COBOL، زبانی برای برنامهنویسی تجاری و دادههای مالی.
1964 – John Kemeny و Thomas Kurtz: اختراع زبان BASIC که برنامهنویسی را برای افراد مبتدی راحتتر کرد.
1965 – Ken Iverson: ایجاد زبان APL که برای پردازشهای ریاضی و ماتریسی توسعه یافت.
1970 – Charles Moore: اختراع زبان Forth برای سیستمهای پردازش اطلاعات.
1970 – Niklaus Wirth: اختراع زبان Pascal که به عنوان ابزاری برای آموزش برنامهنویسی استفاده میشد.
1972 – Dennis Ritchie: اختراع زبان C و سیستمعامل Unix که تأثیر زیادی بر توسعه نرمافزار گذاشت.
1980 – Alan Kay: اختراع زبان Smalltalk که پایهگذار برنامهنویسی شیگرا بود.
1987 – Larry Wall: اختراع زبان Perl برای پردازش متنی و اسکریپتنویسی.
1983 – Jean Ichbiah: ایجاد زبان Ada به نام آدا لاولیس، برای کاربردهای نظامی و صنایع حساس.
1986 – Brac Box و Tol Move: اختراع زبان Objective-C که ترکیبی از C و Smalltalk بود.
1983 – Bjarne Stroustrup: اختراع زبان C++ که ویژگیهای شیگرا را به C اضافه کرد.
1991 – Guido van Rossum: ایجاد زبان Python که با سادگی و خوانایی برای توسعهدهندگان شناخته شد.
1993 – Roberto Ierusalimschy: ایجاد زبان Lua برای برزیل که به سرعت محبوبیت یافت.
1994 – Rasmus Lerdorf: ایجاد PHP برای توسعه صفحات وب داینامیک.
1995 – Yukihiro Matsumoto: اختراع زبان Ruby برای بهبود خوشحالی برنامهنویسان.
1995 – Brendan Eich: اختراع JavaScript که به زبان اصلی مرورگرهای وب تبدیل شد.
1996 – James Gosling: اختراع زبان Java که به یکی از محبوبترین زبانهای برنامهنویسی جهان تبدیل شد.
2001 – Anders Hejlsberg: ایجاد زبان C# برای داتنت.
2005 – David Hanselmeyer Hansen: ایجاد فریمورک Ruby on Rails برای توسعه وب.
2006 – John Resig: اختراع jQuery برای تسهیل برنامهنویسی JavaScript.
2009 – Ken Thompson و Rob Pike: ایجاد زبان Go که برای برنامهنویسی سیستمهای مقیاسپذیر طراحی شد.
2010 – Graydon Hoare: ایجاد زبان Rust برای سیستمهای با عملکرد بالا و ایمن.
2012 – Anders Hjelsberg: طراحی TypeScript که توسعهدهندگان JavaScript را قادر ساخت تا کدهای خود را به صورت تایپدار بنویسند.
2013 – Jeremy Ashkenas: اختراع زبان CoffeeScript که به JavaScript تبدیل میشود و ظاهری شبیه Ruby دارد.
2014 – Chris Lattner: اختراع زبان Swift برای اپل که برای توسعه اپلیکیشنهای iOS و macOS طراحی شده است.
آینده برنامهنویسی
با داغ شدن بازار هوش مصنوعی و گسترش استفاده از آنها این سوال پیش میآید که آیا برنامهنویسی توسط انسان به طور کامل از بین خواهد رفت؟ و یا آیا میتوان برای برنامهنویسان آینده شغلی مناسبی تصور کرد؟ حقیقت این است که هیچوقت نمیتوان به طور قطع در مورد پیشرفت تکنولوژی اظهار نظر کرد و ممکن است هر اتفاقی بیفتد. اما به نظر نمیآید که هوش مصنوعی در آینده نزدیک جایگزین برنامهنویسان شود.
شما با کمک هوش مصنوعی میتوانید یک دیزاینر حرفهای، متخصص امنیت، آشپز و یا برنامهنویس باشید و در تمامی این حالتها یک دستیار فوقالعاده در کنار خود دارید. اما هیچ یک از این کارها به تنهایی توسط AI قابل انجام نیست! اگر از هوش مصنوعی بخواهید یک برنامه کامل را سازماندهی کند، قادر به انجام آن نبوده و یا احتمالا کدی با خطاهای فراوان به شما تحویل میدهد. پس این نگرانی تا حدودی بیهوده است و نیاز به استخدام برنامهنویس در سازمانهای مختلف جهان، تا کمرنگ شدن فاصله زیادی دارد.