ellibsЭлектронные библиотекиRussian Digital Libraries Journal1562-5419Казанский (Приволжский) федеральный университет10.26907/1562-5419-2024-27-6-830-856ellibs-521Research ArticleСтатьиКаким должен быть язык учебного программированияSelecting Solutions in an Educational Programming Language SimulatorГородняяЛидия ВасильевнаGorodnyayaLidia Vasiljevnagorod@iis.nsk.suИнститут систем информатики имени акад. Андрея Петровича Ершова СО РАНA.P. Ershov Institute of Informatics Systems202411022025276830–856Copyright © Городняя Л.В., 20252025Городняя Л.В.Gorodnyaya L.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ellibs.elpub.ru/jour/article/view/521

Статья посвящена обоснованию решений в проекте тренажёра на базе языка учебного программирования, предназначенного для начального ознакомления с базовыми понятиями взаимодействия процессов и управления вычислениями. На этапе перехода к многопроцессорным архитектурам возрастает актуальность развития особой языково-информационной поддержки введения в программирование. Сколь ни сложен мир параллелизма, системе подготовки программистов предстоит его освоить и создать методику полноценного ознакомления с его не очевидными явлениями. Это достаточная причина для разработки языка учебного программирования, ориентированного на начальное обучение школьников младших и средних классов, а также студентов младших курсов и непрофессионалов, оперированию взаимодействующими процессами и программированию параллельных вычислений. В основу языка положен многолетний опыт управления взаимодействием игрушечных роботов, перемещающихся на клетчатой доске. Материал статьи представляет интерес для программистов, студентов и аспирантов, специализирующихся в области системного и теоретического программирования, и для всех тех, кто интересуется проблемами современной информатики, программирования и информационных технологий, особенно проблемами параллельных вычислений, суперкомпьютерами и вообще применением многопроцессорных комплексов и компьютерных сетей.

The article is devoted to the development of solutions in the project of a simulator for teaching programming, intended for initial familiarization with the basic concepts of process interaction and calculation management. No matter how complex the world of parallelism is, the programmer training system will have to master it and create a methodology for fully familiarizing itself with its non-obvious phenomena. The simulator is based on the experience of controlling the interaction of toy robots moving on a checkered board. The article material is of interest to programmers, students and graduate students specializing in the field of system and theoretical programming.

учебное программированиефункциональное программированиевзаимодействие процессовмногопроцессорные конфигурацииопределение языка программированияпарадигмы программированиядекомпозиция программкритерии декомпозициисемантические системысхемы преподавания системного программированиялаконичные определенияeducational programmingfunctional programmingprocess interactionmultiprocessor configurationsdefinition of a programming languageprogramming paradigmsprogram decompositiondecomposition criteriasemantic systemsschemes for teaching system programminglaconic definitionsReferencesВоеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург. 2002. 608 с.Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. СПб.: БХВ-Петербург. 2002. 608 с.Магариу Н.А. Язык программирования АПЛ. М.: «Радио и связь», 1983. 96 с.Магариу Н.А. Язык программирования АПЛ. М.: «Радио и связь», 1983. 96 с.Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. М.: Мир, 1989. 264 с.Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. М.: Мир, 1989. 264 с.Марчук А.Г., Городняя Л.В. Развитие моделей параллелизма в языках высокого уровня // Научный сервис в сети Интернет: все грани параллелизма: Труды Международной суперкомпьютерной конференции (23–28 сентября 2013 г., г. Новороссийск). М.: Изд-во МГУ, 2013. С. 342–346. URL: http://agora.guru.ru/abrau2013/pdf/342.pdfМарчук А.Г., Городняя Л.В. Развитие моделей параллелизма в языках высокого уровня // Научный сервис в сети Интернет: все грани параллелизма: Труды Международной суперкомпьютерной конференции (23–28 сентября 2013 г., г. Новороссийск). М.: Изд-во МГУ, 2013. С. 342–346. URL: http://agora.guru.ru/abrau2013/pdf/342.pdfГородняя Л.В. От трудно решаемых проблем к парадигмам программирования // XXVI Байкальская Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (июль 2021 года, Иркутск). С. 94–109. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ot-trudno-reshaemyh-problem-k-paradigmam-programmirovaniyaГородняя Л.В. От трудно решаемых проблем к парадигмам программирования // XXVI Байкальская Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении» (июль 2021 года, Иркутск). С. 94–109. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ot-trudno-reshaemyh-problem-k-paradigmam-programmirovaniyaГородняя Л.В. О неявной мультипарадигмальности параллельного программирования // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIII Всероссийской научной конференции (20–23 сентября 2021 г.). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021. С. 104–116. https://doi.org/10.20948/abrau-2021-6 URL: https://keldysh.ru/abrau/2021/theses/6.pdfГородняя Л.В. О неявной мультипарадигмальности параллельного программирования // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIII Всероссийской научной конференции (20–23 сентября 2021 г.). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2021. С. 104–116. https://doi.org/10.20948/abrau-2021-6 URL: https://keldysh.ru/abrau/2021/theses/6.pdfГородняя Л.В. О функциональном программировании // Журнал «Компьютерные инструменты в образовании» 2021, выпуск 3. С. 57–75. URL: http://ipo.spb.ru/journal/index.php?article/2288/Городняя Л.В. О функциональном программировании // Журнал «Компьютерные инструменты в образовании» 2021, выпуск 3. С. 57–75. URL: http://ipo.spb.ru/journal/index.php?article/2288/Городняя Л.В. Место функционального программирования в организации параллельных вычислений // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2022. Выпуск №1(25). С. 102-119. URL: https://www.imt-journal.ru/archive/public/article?id=230; URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mesto-funktsionalnogo-programmirovaniya-v-organizatsii-parallelnyh-vychisleniy https://doi.org/10.38028/Б81.2022.25.1.009Городняя Л.В. Место функционального программирования в организации параллельных вычислений // Информационные и математические технологии в науке и управлении. 2022. Выпуск №1(25). С. 102-119. URL: https://www.imt-journal.ru/archive/public/article?id=230; URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mesto-funktsionalnogo-programmirovaniya-v-organizatsii-parallelnyh-vychisleniy https://doi.org/10.38028/Б81.2022.25.1.009Городняя Л.В. Перспективы функционального программирования параллельных вычислений // Электронные библиотеки. 2021. Т. 24, № 6. С. 1090–1116. URL: https://rdl-journal.ru/article/view/713Городняя Л.В. Перспективы функционального программирования параллельных вычислений // Электронные библиотеки. 2021. Т. 24, № 6. С. 1090–1116. URL: https://rdl-journal.ru/article/view/713Schwartz Jacob T. Abstract algorithms and a set theoretic language for their expression // Computer Science Department, Courant Institute of Mathematical Sciences, New York University. 1971. URL: https://www.softwarepreservation.org/projects/SETL/setl/doc/Schwartz-Abstract_Algorithms-1971.pdfSchwartz Jacob T. Abstract algorithms and a set theoretic language for their expression // Computer Science Department, Courant Institute of Mathematical Sciences, New York University. 1971. URL: https://www.softwarepreservation.org/projects/SETL/setl/doc/Schwartz-Abstract_Algorithms-1971.pdfCann D.C. SISAL 1.2: A Brief Introduction and tutorial // Preprint UCRL-MA-110620. Lawrence Livermore National Lab., Livermore, California, May, 1992. 128 p.Cann D.C. SISAL 1.2: A Brief Introduction and tutorial // Preprint UCRL-MA-110620. Lawrence Livermore National Lab., Livermore, California, May, 1992. 128 p.Андрианов А.Н. Сайт проекта Норма. https://keldysh.ru/pages/norma/Андрианов А.Н. Сайт проекта Норма. https://keldysh.ru/pages/norma/Ластовецкий А.Л. Программирование параллельных вычислений на неоднородных сетях компьютеров на языке mpC (Интерактивный учебный курс). URL: https://parallel.ru/tech/mpc/mpC-rus.htmlЛастовецкий А.Л. Программирование параллельных вычислений на неоднородных сетях компьютеров на языке mpC (Интерактивный учебный курс). URL: https://parallel.ru/tech/mpc/mpC-rus.htmlМалышкин В.Э. Технология фрагментированного программирования. URL: http://omega.sp.susu.ru/books/conference/PaVT2012/short/212.pdfМалышкин В.Э. Технология фрагментированного программирования. URL: http://omega.sp.susu.ru/books/conference/PaVT2012/short/212.pdfГородняя Л.В. Работа с данными в учебном языке программированияГородняя Л.В. Работа с данными в учебном языке программированияСИНХРО // Суперкомпьютерные дни в России. Труды международной конференции. 26–27 сентября 2022 г., Москва / Под. ред. Вл.В. Воеводина. М.: МАКС Пресс, 2022. С. 87–97. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2021-19-4-16-35СИНХРО // Суперкомпьютерные дни в России. Труды международной конференции. 26–27 сентября 2022 г., Москва / Под. ред. Вл.В. Воеводина. М.: МАКС Пресс, 2022. С. 87–97. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2021-19-4-16-35Адамович И.А., Климов Ю.А. Специализация интерпретаторов на объектно-ориентированных языках может быть эффективной // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIV Всероссийской научной конференции (19–22 сентября 2022 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2022. С. 3–24. URL: https://keldysh.ru/abrau/2022/theses/18.pdfАдамович И.А., Климов Ю.А. Специализация интерпретаторов на объектно-ориентированных языках может быть эффективной // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIV Всероссийской научной конференции (19–22 сентября 2022 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2022. С. 3–24. URL: https://keldysh.ru/abrau/2022/theses/18.pdfАндреева Т.А., Городняя Л.В. Можно ли измерять вклад программистских решений в производительность программ? // Научный сервис в сети Интернет: труды XXV Всероссийской научной конференции (18–21 сентября 2023 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2023. С. 12–24.Андреева Т.А., Городняя Л.В. Можно ли измерять вклад программистских решений в производительность программ? // Научный сервис в сети Интернет: труды XXV Всероссийской научной конференции (18–21 сентября 2023 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2023. С. 12–24.Городняя Л.В. Модели работы с памятью в учебном языке программирования СИНХРО // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIV Всероссийской научной конференции (19–22 сентября 2022 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2022. С. 137–154.Городняя Л.В. Модели работы с памятью в учебном языке программирования СИНХРО // Научный сервис в сети Интернет: труды XXIV Всероссийской научной конференции (19–22 сентября 2022 г., онлайн). М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2022. С. 137–154.Городняя Л.В. Абстрактная машина языка программирования учебного назначения СИНХРО // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2021, Т. 19, №4. C. 16–35. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2021-19-4-16-35Городняя Л.В. Абстрактная машина языка программирования учебного назначения СИНХРО // Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2021, Т. 19, №4. C. 16–35. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2021-19-4-16-35Канеман Д. Думай медленно … решай быстро (Thinking, Fast and Slow). М.: АСТ, 2013. 625 с.Канеман Д. Думай медленно … решай быстро (Thinking, Fast and Slow). М.: АСТ, 2013. 625 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.