Определение базовых возможностей программирования

Компьютерная программа — это набор инструкций, отправляемых компьютеру для выполнения в определенном порядке. Поскольку компьютеры не понимают человеческие языки, были созданы специальные компьютерные языки программирования. Эти языки позволяют людям писать инструкции таким образом, чтобы они были понятны компьютерам. Хотя существует несколько различных языков программирования, все они основаны на логических структурах.

Наиболее распространенные логические структуры в языках программирования.

– Оператор условия (If/Then/Else) — одна из наиболее распространенных структур программирования. Она используется для введения выполнения условного кода. Набор инструкций, следующий за ключевым словом THEN, выполняется, только если данное условие соответствует истине. Если условие ошибочно, то будет выполнена инструкция после оператора Else (см. рисунок 24).

Рисунок 24 – Структура оператора if.

Например:

IF password = 12345,

THEN display “password correct.”

Этот код отобразит сообщение password correct (верный пароль) только в том случае, если будет введен пароль 12345.

– Оператор цикл (For/Do) — эта логическая структура используется для создания управляемых циклов. Набор инструкций выполняется столько раз, сколько определено в выражении. Если выражение уже не соответствует истине, то цикл заканчивается, и компьютер переходит к следующей инструкции (см. рисунок 25).

Рисунок 25 – Структура оператора for.

Например:

FOR count<=10 DO

display “not 10 yet!”

Программа проверяет значение переменной под названием count. Когда значение этой переменной меньше или равно 10, на экране будет отображено not 10 yet! (еще не равно 10!). Когда значение превысит 10, компьютер оставляет эту структуру и переходит к следующей строке кода.

Оператор цикл с условием (While/Do) — логическая структура WHILE тоже используется для контроля циклов, но немного по-другому. WHILE выполняет инструкции, пока условие соответствует истине. Когда условие больше не соответствует истине, компьютер оставляет эту структуру и переходит к следующей строке кода (см. рисунок 26).

Рисунок 26 – Структура оператора while.

Например:

WHILE temperature sensor> 80 DO

show “temperature too high!” on screen.

Сообщение temperature too high! (слишком высокая температура!) будет непрерывно отображаться, пока значение датчика температуры не сравняется с 80 или не опустится ниже этого уровня.

Подобные логические условия позволяют выстроить компьютерные программы.

Типы программ

Различные программы выполняют разные задачи. Например, бывают программы для измерения и отображения температуры, программы для управления светофорами и программы, которые позволяют нам взаимодействовать с компьютерами и устройствами.

Иногда категория программ становится настолько распространенной, что получает собственное название. Существуют следующие категории.

– Микропрограмма (прошивка, firmware) — содержит инструкции, которым следует устройство во время загрузки. Такая программа может быть единственной на устройстве или же содержать инструкции по загрузке более надежной операционной системы.

Например, микропрограммы используются в таких устройствах, как часы, принтеры, телевизоры, датчики, сотовые телефоны, маршрутизаторы и коммутаторы. Обычно микропрограмма не может похвастаться большим набором функций, и поэтому она не занимает много пространства.

– Операционные системы — эти программы помогают людям взаимодействовать с компьютером. К примерам операционных систем относятся Windows, MAC OS, Linux, Apple iOS, Android и Cisco IOS.

– Приложения — эти программы разрабатываются и пишутся для выполнения определенной задачи или услуги. Текстовые редакторы, программы для редактирования изображений, редакторы электронных таблиц, программы для обеспечения совместной работы, инструменты для анализа и мониторинга данных — все это приложения.

Заключение

Компьютерные технологии задействованы во всех областях человеческой деятельности.

Вычислительные сети постоянно развиваются и появляются новые стандарты передачи данных между узлами.

Наборы стандартных прикладных протоколов стека TCP/IP используются людьми повсеместно.

Поэтому важно понимать принципы работы сетей, чтобы быстрее осваивать новые технологии.

Ещё раз обратим внимание, что компьютерные технологии базируются на четырех составляющих:

– люди и вещи — это участники сбора и обмена информацией между собой;

– данные — это непосредственно сама информация, которая выступает как важнейший ресурс человеческого общества;

– информационные процессы — процессы, происходящие в ходе получения, обработки и передачи информации между участниками.

При этом не стоит забывать про безопасность работы в сети. Так как, расширяющееся число устройств и функций, увеличивает число внешних угроз для атаки злоумышленниками.

Технология «Интернет вещей», рассмотренная в данном пособии может стать основой для разработки проектных решений в учебном процессе.

Материал, изложенный в учебно-методическом пособии, понадобится студентам для изучения таких дисциплин, как «Вычислительные машины, системы и сети» и «Основы технических измерений».

Список литературы

1. 3GPP LTE Encyclopedia (точка доступа url: https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/home)

2. IEEE 802.15.4 web site (точка доступа url: http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html)

3. Zigbee Alliance homepage (точка доступа url: http://www.zigbee.org/)

4. Альбитц, П., DNS и BIND. - Пер. с англ. - СПб. Символ-Плюс, 2002 - 696 с.

5. Б. Кришнамурти, Web-протоколы. Теория и практика. — М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2002 г. - 592 с.

6. В.Вишневский, Энциклопедия WiMax. Путь 4G. /В. Вишневскй, С.Портной, И.Шахнович — М.: Техносфера, 2009 г. — 472 с.

7. Вишневский и др. Широкополосные беспроводные сети передачи данных. — М.: Техносфера, 2005. — 592 с.

8. Курс сетевой академии Cisco Introduction to the Internet of Everything - Russian - 1.1.

9. Оптоволоконные кабели, виды и характеристики. (точка доступа url: http://rostech.info/optovolokonnye-kabeli-vidy-i-harakteristiki)

10. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Методические указания к лабораторным работам. /Cост. Д.Н. Лясин, С.Г. Саньков; Волгоград.гос.техн.ун-т.- Волгоград, 2003. – 54 с.

11. TCP/IP. Для профессионалов. 3-е изд. / Т. Паркер, К. Сиян. — СПб.: Питер, 2004.— 859 с.