فورتران ، الخطوة الأولى للبرمجة الحديثة

في متحف تاريخ الكمبيوتر، التي يقع مقرها الرئيسي في ماونتن فيو ، كاليفورنيا منذ عام 1996 ، لديها موقع إلكتروني كامل يسمح لنا بزيارتها فعليًا ومراجعة تاريخ منشآتها. من محتواها أسلط الضوء على عبارة: "البرنامج هو أكثر من رمز كمبيوتر مشفر. إنه شكل فني: أدب معد بدقة يسمح بإجراء محادثات معقدة بين البشر والآلات. "

أصبح التواصل مع جهاز الكمبيوتر الخاص بنا أو هاتفنا الذكي سهلاً في الوقت الحاضر مثل الضغط على بعض الرموز ، وفتح بعض القوائم ، واختيار خيار من قائمة الإجراءات … يمكننا التواصل مع أي جهاز بواسطة الفئران ، لوحات المفاتيح ، الشاشات التي تعمل باللمس أو حتى مع الصوت. ولكن في فجر الحوسبة ، كان التحدث إلى جهاز كمبيوتر لتقديم بطاقة مثقوبة تمثل الطلبات في الشفرة الثنائية. كانت هذه هي الطريقة الوحيدة لجعلنا نفهم مع أول أجهزة الكمبيوتر.

وبالتالي ، فإن البرمجة هي طريقة التواصل مع جهاز إلكتروني ، أو بعد ذلك ، إنشاء الأدوات اللازمة لأي شخص للتفاعل مع هذا الجهاز. وكما يبرز متحف تاريخ الكمبيوتر نفسه ، كان الأمر كذلك فورتران بدأت تلك البرمجة الحديثة كما نعرفها الآن. لا تنتقص من دور نجار، اللغة الأولى من خلال الشفرة التي فتحت الأبواب أمام اللغات العامة التي كانت ستأتي لاحقًا ، ولكن مع فورتران بدأ ظهور اللغات التي رأيناها خلال هذه العقود إلى الوقت الحاضر. هذه هي قصته.

لغة برمجة طبيعية

في فهرس TIOBE لمعظم لغات البرمجة المطلوبة ، لا تزال فورتران موجودة ، خاصة في المركز 29 مع أكثر من 100 لغة فهرستها. من الواضح أن الملوك هم Java و C Python ولغات أخرى أكثر حداثة ، لكن لغة بدائية مثل Fortran لا تزال على قيد الحياة لها ميزة في عالم حوسبة ، حيث يتقدم كل شيء ويحدث بسرعة كبيرة.

ولد فورتران في عام 1954. وتعزى أبوته إلى جون باكوس، عالم الكمبيوتر الأمريكي الذي عمل لصالح IBM واقترح إنشاء لغة برمجة قريبة من التدوين الرياضي العادي. اختصار ل صيغة TRANslation، كان الغرض الأولي من هذه اللغة هو ترجمة الصيغ الرياضية بسهولة إلى شفرة يفهمها جهاز كمبيوتر في ذلك الوقت.

بدافع الفضول ، في العام السابق ، كان يعمل Backus على لغة أخرى مماثلة تسمى Speedcoding وتطويره لأجهزة IBM 701. ومن بين أعماله السابقة في IBM ، يبرز عمله في المشروع SSEC (الحاسبة الإلكترونية التسلسلية الانتقائية) كتابة برنامج يقوم بحساب مواقع القمر.

أول دليل فورتران. متحف تاريخ الكمبيوتر. المصدر: Heiko Purnhagen (Flickr)

بالعودة إلى فورتران ، كانت مواصفاتها جاهزة في عام 1954 ، في البداية للعمل فيها أجهزة كمبيوتر IBM 704، ولكن لم يكن حتى بعد عامين أن أول دليل فورتران وأخيراً تم الإعلان عنها عام 1957 في مؤتمر Western Joint Computer في لوس أنجلوس. الغريب ، كان هناك تردد مبدئي في تبني هذه اللغة الجديدة بدلاً من لغة التجميع (1949) التي اعتادوا جميعا. ومع ذلك ، فإن Fortran جعل مهمة البرمجة أكثر مرونة ، حيث قضى على عدد سطور الكود المطلوب ، لذلك لم يستغرق وقتًا طويلاً لتصبح شائعة. هذا دون حساب أنه كان أول لغة عالية المستوىمما سمح لنا ببرمجة لغة الإنسان بشكل طبيعي أكثر. بالإضافة إلى ذلك ، قدم مفهوم مترجم، مما سمح بترجمة البرامج بالكامل لأجهزة مختلفة ، وهو ما تم القيام به يدويًا من قبل.

منذ بعض الوقت تحدثت في مقال بعنوان BASIC ، اللغة الأولى لجميع الجماهير ، أن اللغة BASIC الوصول الديمقراطي إلى الحوسبة للجميع ، وهو ما كان يقتصر في السابق على المهندسين والرياضيين والمهن الفنية الأخرى. هذا على مستوى الحواسيب الصغيرة ، أجهزة الكمبيوتر التي بدأت في الظهور من سبعينيات القرن الماضي ، ولكن قبل ما يسمى الحواسيب الصغيرة ، كانت أجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت ، أكبر ، مقصورة على مجموعة صغيرة من المحترفين. مع فورتران ، يمكن لأي شخص تعلم الأوامر اللازمة لإنشاء برنامج ومنحه لجهاز الكمبيوتر لتشغيل. لم يكن الأمر سهلاً مثل برمجة الميكروويف ، ولكنه كان قفزة تطورية كبيرة.

المعايير

كان الفريق الذي يرأسه جون باكوس والذي جعل لغة فورتران ممكنًا يتكون أساسًا من مهندسين ومبرمجين وعلماء رياضيين ، وكفضول ، كمشفّر وخبير شطرنج. في المقابلات اللاحقة ، جاء أحد أعضاء الفريق ، ريتشارد جولدبيرج ، قائلاً: "كنا" المتسللين "في تلك الأيام".

لأول مرة في تاريخ الحوسبة ، كان هذا هو البرنامج تولى كل الرصاص بعد عدة سنوات كانت فيه الآلات وتطورها المستمر دور البطولة. غيرت فورتران المناظر الطبيعية وصنعت بنفس مهام الكمبيوتر التي يمكن القيام بها بشكل أكثر كفاءة ، منذ ذلك الحين تم كتابة التعليمات البرمجية الضرورية في وقت أقل ولم تتطلب مثل هذه الملفات المتخصصة. كان نجاح فورتران هو الذي منح جون باكوس في عام 1975 بالميدالية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة ، وفي عام 1977 حصل على جائزة تورينج لل رابطة آلات الحوسبة.

بعض من المبدعين من فورتران في عام 1982. المصدر: آي بي إم

ولكن دعنا نعود إلى فورتران ، وهي لغة لم تتوقف مطلقًا عن التطور. إذا قلنا أنه تم إنشاؤه في عام 1954 وتم طرحه للبيع لأول مرة في عام 1957 ، بالفعل في عام 1958 فورتران الثاني، نسخة محسنة من اللغة الأصلية التي تقدم ، من بين أشياء أخرى ، وظائف فرعية ووظائف. في موازاة ذلك ، يظهر فورتران الثالث في نفس العام ، لكن لم يتم تسويقه. تستمر القائمة مع Fortran لنظامي IBM 1401 و Fortran IV في عام 1961. باختصار ، يتم إنشاء عدة إصدارات من نفس لغة البرمجة ، والتي تسبب عدم التوافق والعديد من المشكلات.

نتيجة لذلك ، تخطط جمعية المعايير الأمريكية لتوحيد Fortran لوضع بعض الأوامر في رطانة ولدت. ومن هنا جاءت معايير فورتران ، نذكر اللغة الأصلية ، على الرغم من أنها أفضل مع فورتران الثاني ، و فورتران 66، استنادا إلى فورتران الرابع والتي من تلك اللحظة ، 1966 ، سيكون المعيار لأولئك الذين يرغبون في البرمجة باستخدام هذه اللغة.

دون الخوض في التفاصيل الفنية ، واصلت فورتر تحسين على مر السنين من خلال تقديم أوامر جديدة والأوامر والوظائف ، بحيث ظهرت في عام 1977 فورتران 77 تليها فورتران 90 ، فورتران 95 ، فورتران 2003 ، فورتران 2008 وأخيراً فورتران 2018. إذا كنت مهتمًا بمعرفة الاختلافات والتغييرات والتطبيقات لكل منها ، يمكنك الرجوع إلى The Home of Fortran Standards.

ميراث فورتران

إذا استشرنا شجرة العائلة لغات البرمجة ، في معظمها يبدو فورتران الأول ومنه تظهر جميع اللغات الأخرى. يمكن العثور على واحدة من الأكثر اكتمالا على صفحة IBM المخصصة لسنواتها المائة والتي توفر كمية كبيرة من المواد حول كيفية تطور الحوسبة طوال هذا الوقت.

لعبة لوح مستوحاة من لغة فورتران. المصدر: تاريخ الكمبيوتر Musem

ليس هناك علاقة مباشرة بين بعض اللغات وغيرها ، ولكن في هذه الأشجار العائلية ترتبط اللغات اعتمادا على التشابه والتأثير أن البعض كان على الآخرين. على سبيل المثال ، برز فورتران من لغات كان لها فيما بعد إسقاط كبير ، مثل Lisp (1958) أو COBOL (1959) أو ALGOL (1958). في المقابل ، ظهر من هؤلاء الآخرين وبالتالي في عدد لا حصر له من الفروع التي تصل إلى أيامنا هذه.

قال في بداية هذا المقال إن فورتران لا يزال حيا وهو من بين أول 30 لغة برمجة. يمكننا أن نجد ببليوغرافيا وفيرة متعلقة بـ Fortran ، كتيبات إرشادية قديمة وحديثة. في الشبكة ، على سبيل المثال ، هناك موارد كاملة للغاية مثل فورتران ويكي، حيث يوضح كل ما نحتاج إلى معرفته حول فورتران ، ومعاييره المختلفة والمعلومات الأخرى ذات الصلة.