29. Инженерные исследования и проекты Леонардо да Винчи.

Леонардо да Винчи (15.04.1452, Винчи, близ Флоренции.- 2.5.1519, замок Клу, близ Амбуаза, Турень, Франция), итальянский живописец, скульптор, архитектор, ученый и инженер. Как ученый и инженер Л. да Винчи обогатил проницательными наблюдениями почти все области науки того времени, рассматривая свои заметки и рисунки как подготовительные наброски к гигантской энциклопедии человеческих знаний. Скептически относясь к популярному в его эпоху идеалу ученого-эрудита, Л. да Винчи был наиболее ярким представителем нового, основанного на эксперименте естествознания. Особое внимание Леонардо да Винчи уделял механике, называя ее "раем математических наук" и видя в ней главный ключ к тайным мироздания; он сделал попытки определить коэффициенты трения и скольжения, изучал сопротивление материалов, занимался гидравликой. Многочисленные гидравлические эксперименты помогли Леонардо да Винчи правильно описать равновесие жидкости в сообщающихся сосудах.

Страсть к моделированию приводила Леонардо да Винчи к гениальным конструктивным догадкам, намного опережающим эпоху; таковы наброски проектов металлургических печей и прокатных станов, ткацких станков, печатных, деревообрабатывающих, землеройных и прочих машин; подводной лодки и танка, а так же разработанные после тщательного изучения полета птиц конструкции летательных аппаратов и парашюта. Леонардо создает конструкцию аппарата, предвосхитившего современные вертолеты. До наших дней неразгадан феномен гениального ученого, неутомимого исследователя природы: он оставил нам поразительные открытия, проекты, экспериментальные исследования в области математики, естественных наук, механики.

30. Программное обеспечение эвм. Фортран, алгол.

Языком программирования называются знаковые системы, применяемые для описания процессов решения задач на ЭВМ. По своему характеру языки программирования делятся на три группы:

1. формальные алгоритмические языки;

2. формальные неалгоритмические языки программирования;

3. не вполне формализованные знаковые системы, применяемые при программирова­нии.

Формальные языки программирования. К этой группе языков относятся: алгоритмические языки машин и операционных систем; машинно-ориентирован­ные алгоритмические языки; проблемно-ориентированные алгоритмические языки; универсальные машинно-независимые алгоритмические языки. Универсальные машинно-независимые алгоритмические языки пригодны для создания алгоритмов решения задач весьма широких классов. К числу этих языков относятся уже упомянутые АЛГОЛ, ФОРТРАН, ПЛ/1.

АЛГОЛ-60. Название языка происходит от английских слов Algorithmic Language. Он был разработан группой ученых различных стран в 1960 г. и получил повсеместное распространение. Причины успеха заключаются в его близости к обычному математическому языку, в удобстве описания широкого класса задач, универсальности и полной независимости от конкретной ЭВМ, строгой формализации языка от алфавита до самых сложных конструкций.

АЛГОЛ-60 не только универсальный язык программирования, но и меж­дународный язык описания алгоритмов.Основой записи алгоритмов на языке АЛГОЛ-60 является последователь­ность операторов, разделенных символом «;». К этой последовательности опера­торов, являющихся единичными действиями в языке, присоединяется последо­вательность описаний, дающих транслятору информацию о необходимых свойствах, используемых в операторах. Описания, например, дают информа­цию о классах чисел, используемых в качестве значений переменных, о раз­мерности массивов чисел и т. д. Такое объединение описаний и операторов в этом языке называется блоком.Программой в языке АЛГОЛ-60 называется блок, или составной опера­тор, который не содержит внутри другого оператора и не использует другой оператор, не содержащийся в нем.

Вычислительные центры, в которых ведется программирование на АЛГОЛе, должны накапливать опыт не в виде полных АЛГОЛ-программ, а в виде описаний процедур. Это связано с тем, что готовые АЛГОЛ-программы включить в новые программы практически невозможно, тогда как описания процедур для этого специально предназначены.

В СССР АЛГОЛ-60 получил распространение в виде некоторых его ва­риантов.

ФОРТРАН. Слово ФОРТРАН образовано из двух английских слов (For­mula Translator). Одной из важнейших особенностей языка ФОРТРАН явля­ется то, что он относительно свободен от специфики конкретной вычислитель­ной машины. ФОРТРАН является машиннонезависимым языком программи­рования.

Накоплены обширнейшие математические программные библиотеки на этом языке, включающие как стандартные (часто используемые) программы, так и множество специальных программ, применяемых для решения специфи­ческих задач.

Повсеместное внедрение ФОРТРАНа в практику программирования про­исходит благодаря его качествам, из которых следует отметить, во-первых, его простоту по сравнению с другими алгоритмическими языками (например, АЛГОЛом); во-вторых, благодаря отсутствию слишком сложных конструкций оттранслированные программы получаются более эффективными по сравнению с программами, составленными на других языках; в то же время ФОРТРАН пригоден для программирования большинства вычислительных алгоритмов;

в-третьих, в ФОРТРАНе имеются очень мощные средства для связи человека с машиной: выдаваемая ЭВМ информация представляется в виде, привычном для ученых и инженеров. И наконец, в-четвертых, ФОРТРАН хорошо приспо­соблен для эффективного использования внешних устройств ЭВМ.

Алгоритм решения задачи, записанный с помощью ФОРТРАНа, состоит из последовательности операторов. Эти операторы могут принадлежать к не­скольким различным типам. Вместе взятые операторы, определяющие алгоритм решения задачи, составляют исходную программу. После того как исходная программа написана и отперфорирована на перфокартах, она преобразуется с помощью транслятора ФОРТРАНа в рабочую программу.