Планкалкюль

Планкалкюль (нем. Plankalkül — «запланированные вычисления»),^[1] — первый в мире высокоуровневый язык программирования, созданный немецким инженером Конрадом Цузе в 1943—1945 году и впервые опубликованный в 1948 году. В переводе на русский это название соответствует выражению «планируемые вычисления» или «запланированные вычисления», то есть «программирование»^[2].

Язык разрабатывался как основное средство для программирования компьютера Z4, однако был пригоден и для работы с другими похожими на него вычислительными машинами.

История написания

Несмотря на то, что разработка способов программирования проектируемых им вычислительных машин велась изобретателем в военное время, после окончания Второй мировой войны он оказался лишён своей прежней материально-технической базы и, как следствие, возможности осуществления опытно-конструкторских работ, которые он вёл с 1936 года, а с учётом того, что союзническая оккупационная администрация не позволяла проведения каких-либо несанкционированных научно-практических исследований, учёный перешёл к сугубо теоретическим, фундаментальным исследованиям. Одним из направлений этих исследований стал язык программирования, который был назван его создателем «Планкалкюль»^[3].

Технические свойства и возможности

Набор поддерживаемых функций

Планкалкюль поддерживал операции назначения, вызов подпрограмм, условные операторы, итерационные циклы, арифметику с плавающей запятой, массивы, иерархические структуры данных, утверждения, обработку исключений и многие другие вполне современные средства языков программирования.

Сопроводительная документация

Цузе описал возможности языка Планкалкюль в отдельной брошюре. Там же он описал возможное применение языка для сортировки чисел и выполнения арифметических операций. Кроме того, Цузе составил 49 страниц программ на Планкалкюле для оценки шахматных позиций. Позже он писал, что ему было интересно проверить эффективность и универсальность Планкалкюля в отношении шахматных задач.

Синтаксис

Оригинальная нотация была двумерной. Для первой реализации в 1990-х была разработана линейная нотация. Вот пример присваивания A[5] = A[4]+1

 | A + 1 => A
V| 4        5
S| 1.n      1.n

Здесь V - это строка для индексов, S - строка для задания типов данных, 1.n - обозначает целое число размером n бит. Следующий пример показывает программу (в линейной записи), которая вычисляет максимум из трёх переменных вызовом функции max3:

P1 max3 (V0[:8.0],V1[:8.0],V2[:8.0]) → R0[:8.0]
max(V0[:8.0],V1[:8.0]) → Z1[:8.0]
max(Z1[:8.0],V2[:8.0]) → R0[:8.0]
END
P2 max (V0[:8.0],V1[:8.0]) → R0[:8.0]
V0[:8.0] → Z1[:8.0]
(Z1[:8.0] < V1[:8.0]) → V1[:8.0] → Z1[:8.0]
Z1[:8.0] → R0[:8.0]
END

Обнародование

Работа в отрыве от других специалистов Европы и США привела к тому, что лишь незначительная часть его работы стала известной. Полностью работа Цузе была издана лишь в 1972 году. И вполне возможно, что если бы язык Планкалкюль стал известен раньше, пути развития компьютерной техники и программирования могли бы измениться.

Применение

Сам Цузе не создал каких-либо программно-аппаратных средств под реализацию разработанного им языка. Первый компилятор языка Планкалкюль (для современных компьютеров) был создан в Свободном университете Берлина лишь в 2000 году, через пять лет после смерти Конрада Цузе.

Примечания

Литература

• Zuse, Konrad (1948/49). «Über den allgemeinen Plankalkül als Mittel zur Formulierung schematisch-kombinativer Aufgaben». Arch. Math. 1, pp. 441–449, 1948/49.
• Der Plankalkül. / Zuse, Konrad / Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung. / BMBW — GMD — 63 — 1972. — Nr.63. (нем.)
• Konrad Zuse’s Plankalkül: The First High-Level «non von Neumann» Programming Language./ Giloi, Wolfgang, K. // IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 19 — 1997. — No.2, (англ.) (недоступная ссылка)
• Plankalkül: The First High-Level Programming Language and its Implementation / Rojas, Raúl et al., (англ.)
• Zuse, Konrad. «Der Plankalkül». Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung. Nr. 63, BMBW — GMD — 63, 1972. — полный текст рукописи 1945 года (нем.)

Ссылки

• Краткое описание языка
• Берлинский центр информатики им. Конрада Цузе (нем.)
• Список литературы по языку Планкалкюль (нем.)
• Описание языка Планкалкюль на сайте Хорнста Цузе в Техническом университете г. Берлин  (англ.)
• Планкалкюль — первый язык программирования высокого уровня
• Первый язык программирования высокого уровня — Планкалкюль

Эта страница в последний раз была отредактирована 6 июня 2023 в 11:15.