Преимущества изучения формальных языков | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Несмотря на коронавирус, электронный вариант журнала выйдет 6 июня.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №17 (307) апрель 2020 г.

Дата публикации: 25.04.2020

Статья просмотрена: 9 раз

Библиографическое описание:

Смирнова, А. Ю. Преимущества изучения формальных языков / А. Ю. Смирнова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 17 (307). — С. 29-32. — URL: https://moluch.ru/archive/307/69233/ (дата обращения: 29.05.2020).



Человек, который хочет начать программировать, обращается в интернет, с вопросом: «С чего начать изучение программирования?" В данной анализируется, какие преимущества может получить программист, изучив формальные языки как до освоения первого языка высоко уровня, так и после.

Ключевые слова: язык, язык программирования, правило грамматики, синтаксис языка

В современном мире информационно-компьютерные технологии используются повсеместно. Вследствие этого есть потребность как в самих технологиях, так и в людях, программистах, которые создают программные продукты или их поддерживают. [1] Профессия программиста набирает всё большую популярность, поскольку актуальна и обладает низким порогом вхождения.

Человек, который хочет начать программировать, обращается в интернет, с вопросом: «С чего начать изучение программирования?" Большинство людей советуют начать с конкретного языка программирования, если быть точнее, с курсов по этому языку. [2] В случае, если вопросом интересуется ребёнок, то таким языком является Scratch, если интересуется взрослый, то в зависимости от интересующей его области программирования предлагается наиболее простой язык. Дополнительно советуют углублённо изучать информатику, математику и английский язык в школе и соответствующие им предметы в университете.

В данной статье рассматриваются основные понятия из области формальных языков, а также даётся ответ на вопрос, какие преимущества получит обучающийся, изучив данную область даже до освоения конкретного языка программирования высокого уровня.

Формальный язык — это созданный человеком, искусственный, язык, характеризующийся чёткими и однозначными правилами построения выражений и их интерпретации. [3] В основе формального, как и любого другого языка, лежит алфавит. Алфавит представляет собой конечный набор символов для обмена информацией. Далее описывается и синтаксис языка, т. е. правила построения конкретных выражений.

Наиболее эффективным способом формального описания языков программирования являются грамматики. [4] Грамматикой называется следующая четверка: терминальных символов, нетерминальных символов, правил грамматики и начального символа. Проведя параллель с вышеописанным, терминальные и нетерминальные символы составляют алфавит языка, стартовый символ так же принадлежит алфавиту, синтаксисом языка являются правила грамматики.

За счёт использования формальных грамматик можно описать любой язык программирования. [5] Если проанализировать все языки, можно заметить, что во всех есть некие общие конструкции, некоторые из которых приведены ниже:

  1. Операторы ветвления. Представляют собой выражение вида: if <условие> then <действие 1> else <действие 2>
  2. Операторы цикла. Отличаются от условных тем, что действия внутри повторяются до тех пор, пока выполняются определённые условия. Могут выглядеть, например, следующим образом: while <условие> {<действие1>... <действие n> }
  3. Операторы ввода и вывода. Предназначены для ввода или вывода данных в программу. Например, оператор вывода может выглядеть следующим образом: write (<данные для вывода>)
  4. Операторы для задания переменных или констант в программу.
  5. Операторы для написания функций или методов

Из вышеприведенного анализа можно поговорить о преимуществах изучения формальных языков.

В случае если формальные языки изучаются до того, как приступить к освоению первого языка программирования, преимущество заключается в более быстром пороге вхождения. Это происходит, потому что учащийся знает все конструкции, использующиеся в языке, понимает механизмы их работы и при изучении языка узнаёт только то, как они синтаксически выглядят в конкретном языке.

В случае, когда изучение формальных языков происходит когда учащийся знает уже хотя бы один язык программирования, то преимущество состоит в углублённом понимании конструкций языка и процессов работы программного кода. Важно отметить, что в данном случае при изучении второго, третьего и последующих языков, так же происходит ускорение процесса освоения соответствующего языка. Это происходит за счёт того, что обучающийся знает основу и может легко провести аналогию по уже имеющемуся опыту.

Независимо от времени обучения, знание формальных языков позволяет:

  1. Получить информацию о базовых конструкциях языка, а следовательно, сократить число ошибок связанных с непониманием базовых конструкций
  2. Получить более глубокое представление о работе компиляторов, трансляторов, интепретаторов.
  3. Получить базовую информацию, необходимую для написания собственного языка программирования или среды разработки
  4. Сократить время освоения новых языков, о чём было сказано выше.

Поговорив о преимуществах, следует отметить и недостатки, которые так же важно учитывать:

  1. Изучение формальных языков не подходит для детей. Дети больше приспособлены для обучения в игровой форме, что реализует язык Scratch. К сожалению, формальные языки берут свою основу в математике, что для юных обучающихся может показаться достаточно сложным.
  2. Могут оттолкнуть взрослого обучающегося. Такая вероятность существует из-за того, что формальные конструкции покажутся слишком сложными и неинтересными, из чего человек может сделать вывод, что и языки программирования будет очень сложно освоить.

Таким образом, проанализировав всю вышеприведённую информацию, можно сделать вывод, что изучение формальных языков даёт программисту ряд преимуществ. Такому человеку легче и быстрее освоить новые языки, он совершает меньше ошибок при написании кода, лучше понимает механизмы работы программ. Однако следует помнить, что детям не стоит начинать свой путь в программировании с изучения формальных языков, а взрослым, которые не понимают или не любят математику, лучше овладевать формальными языками после освоения какого-либо языка программирования.

Литература:

  1. Университет Синергия [Электронный ресурс] / Образование// Образование по специальности /// Актуальность профессии программист в 21 веке. Режим доступа: https://synergy.ru/about/education_articles/speczialnosti/kakie_programmisty_naibolee_vostrebovany
  2. Как стать программистом [Электронный ресурс] / Как стать программистом с нуля самостоятельно. Режим доступа: http://itman.in/kak-stat-programmistom-s-nulya-samostoyatelno/
  3. Мультиурок [Электронный ресурс] / Формализованные (формальные) языки. Режим доступа: https://multiurok.ru/files/formalizovannyie-formal-nyie-iazyki.html
  4. Афанасьев А. Н. Формальные языки и грамматики: Учебное пособие. — Ульяновск: УлГТУ, 1997. — 84с.
  5. Братчиков И. Л. Синтаксис языков программирования / Под ред. С. С. Лаврова. — М.: Наука, 1975. — 262с.
Основные термины (генерируются автоматически): язык, язык программирования, правило грамматики, синтаксис языка, преимущество, изучение программирования.


Похожие статьи

Параллели между естественными языками и языками... | «Молодой

Как невозможно изучить иностранный язык, не изучив фразеологизмы, так невозможно изучить и язык программирования, не узнав часто употребляемые идиомы. И вот что интересно. Как в разных естественных языках встречается много идиом с близким смыслом...

Проблемы выбора языка программирования в школьном курсе...

Выбор языка и системы программирования имеет принципиальное значение, т. к. от этого во многом зависит методика изучения курса, содержание и последовательность предъявления учебного материала, система учебных заданий и, главное, вся дальнейшая работа по...

Основные современные языки программирования

Данная статья посвящена рассмотрению языков программирования, которые являются наиболее распространенными в современное время, а также их сравнительному анализу и изучению перспектив их использования в дальнейшем.

Использование современных языков программирования для...

Python– высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минимизирован. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных...

Python как основной язык программирования в средней школе

Самыми популярными языками программирования являются Java, С, C++, Python, C# [1]. Их изучение начинается, как правило, со школы: учащиеся осваивают минимальный уровень владения каким-либо языком и могут применять имеющиеся знания при решении задач.

Обзор популярных языков программирования

В статье рассмотрены популярные языки программирования. Объяснены области применения и пороги вхождения. Ключевые слова: язык программирования, Java, Python, JavaScript. The article reviews the popular programming languages.

К вопросу об эволюционных проблемах языков программирования

Языком программирования для этих машин в начале служила коммутационная панель, на которой, соединяя гнёзда различных устройств, программист мог задавать последовательность действий для машины — что уже было достаточно большим различием в синтаксисе языка.

Сопоставительный анализ некоторых классов плановых языков...

Языки программирования и компьютерные языки 1.2.

Философские и логические языкиязыки, имеющие четкую логическую структуру словообразования и синтаксиса: 2.3.1.1.

Языков программирования и их диалектов (разновидностей) насчитывается несколько тысяч.

Обучение грамматике английского языка на начальном этапе

Грамматика является одним из аспектов английского языка.

Поэтому важно уже с самого начала изучения английского языка уделить особое внимание грамматике.

«Грамматика — формальный строй языка (словообразование, морфология и синтаксис), образующий вместе...

Как изучать иностранные языки — Молодой ученый

Как изучать иностранные языки 4895. Для многих из нас иностранный язык — недосягаемая

Иностранный язык — это не набор слов и правил, заучивание которых гарантирует вам

Вы изучаете грамматику не ради правил, а для того, чтобы правильно строить фразы, понимать...

Похожие статьи

Параллели между естественными языками и языками... | «Молодой

Как невозможно изучить иностранный язык, не изучив фразеологизмы, так невозможно изучить и язык программирования, не узнав часто употребляемые идиомы. И вот что интересно. Как в разных естественных языках встречается много идиом с близким смыслом...

Проблемы выбора языка программирования в школьном курсе...

Выбор языка и системы программирования имеет принципиальное значение, т. к. от этого во многом зависит методика изучения курса, содержание и последовательность предъявления учебного материала, система учебных заданий и, главное, вся дальнейшая работа по...

Основные современные языки программирования

Данная статья посвящена рассмотрению языков программирования, которые являются наиболее распространенными в современное время, а также их сравнительному анализу и изучению перспектив их использования в дальнейшем.

Использование современных языков программирования для...

Python– высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минимизирован. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных...

Python как основной язык программирования в средней школе

Самыми популярными языками программирования являются Java, С, C++, Python, C# [1]. Их изучение начинается, как правило, со школы: учащиеся осваивают минимальный уровень владения каким-либо языком и могут применять имеющиеся знания при решении задач.

Обзор популярных языков программирования

В статье рассмотрены популярные языки программирования. Объяснены области применения и пороги вхождения. Ключевые слова: язык программирования, Java, Python, JavaScript. The article reviews the popular programming languages.

К вопросу об эволюционных проблемах языков программирования

Языком программирования для этих машин в начале служила коммутационная панель, на которой, соединяя гнёзда различных устройств, программист мог задавать последовательность действий для машины — что уже было достаточно большим различием в синтаксисе языка.

Сопоставительный анализ некоторых классов плановых языков...

Языки программирования и компьютерные языки 1.2.

Философские и логические языкиязыки, имеющие четкую логическую структуру словообразования и синтаксиса: 2.3.1.1.

Языков программирования и их диалектов (разновидностей) насчитывается несколько тысяч.

Обучение грамматике английского языка на начальном этапе

Грамматика является одним из аспектов английского языка.

Поэтому важно уже с самого начала изучения английского языка уделить особое внимание грамматике.

«Грамматика — формальный строй языка (словообразование, морфология и синтаксис), образующий вместе...

Как изучать иностранные языки — Молодой ученый

Как изучать иностранные языки 4895. Для многих из нас иностранный язык — недосягаемая

Иностранный язык — это не набор слов и правил, заучивание которых гарантирует вам

Вы изучаете грамматику не ради правил, а для того, чтобы правильно строить фразы, понимать...

Задать вопрос