Lập trình là khả năng đọc viết thứ hai

2

Lập trình là khả năng đọc viết thứ hai

Thành viên tương ứng của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô
A. P. ERSHOV

Bài viết này dựa trên bài phát biểu của tác giả tại lễ khai mạc Liên đoàn quốc tế về xử lý thông tin và hội nghị UNESCO “Ứng dụng máy tính trong giáo dục” tại Lausanne (Thụy Sĩ) vào tháng 7 năm 1981. Nội dung của bài phát biểu đã được sửa đổi cụ thể cho «Kvant».

Tôi nhận ra rằng việc so sánh lập trình với khả năng đọc viết là rất rủi ro về nhiều mặt. Một mặt trong sự so sánh của chúng ta, có một nghề khác thường đòi hỏi năng lực và quá trình đào tạo lâu dài, mặt khác có tài sản chung, tài sản quan trọng nhất của con người hiện đại.

Tuy nhiên, tôi sẽ ngay lập tức cố gắng giải thích tại sao sự so sánh này là tôn trọng.

3

Trước hết, chúng ta không được quên rằng khả năng đọc viết phổ thông đã không tồn tại từ xa xưa. Giống như lập trình, nó có nguồn gốc, sự hình thành và phát triển riêng. Chúng ta đã quen với việc Liên Xô là một quốc gia có trình độ đọc viết hoàn chỉnh về mặt thực tế; Nhưng 100 năm trước ở Nga chỉ có khoảng 20% ​​biết chữ. Vẫn còn khoảng 800 triệu người mù chữ trên Trái đất.

Hơn nữa, cả cơ sở cho việc phổ cập kiến ​​thức và cơ sở để phổ biến rộng rãi chương trình đều là một phát minh kỹ thuật: báo in và máy tính. Sự phát triển và lan rộng của nghề in ấn đã dẫn đến sự biết đọc biết viết phổ quát. Sự phát triển và phổ biến của máy tính sẽ dẫn đến lập trình phổ quát.

Giống như từ “biết chữ” hiện nay có nghĩa rộng hơn nhiều so với khả năng viết và đọc, từ “lập trình” mang nghĩa rộng hơn. Đây không chỉ là khả năng viết chương trình máy tính bằng một số ngôn ngữ chuyên biệt mà còn là khả năng vạch ra các quy tắc hành động rõ ràng, có mục tiêu trong nhiều tình huống khác nhau. Theo nghĩa rộng này, các chương trình cũng là khả năng tổ chức của một người cũng như khả năng đọc viết. Khả năng này được chuẩn bị bởi sự tổ chức của hệ thần kinh con người; nó vốn có ở con người tại nơi làm việc, khi giao tiếp với nhau, khi chiêm ngưỡng thiên nhiên và khi tương tác với nó.

Cuối cùng, mặc dù khả năng đọc viết và lập trình tất nhiên có thể được so sánh theo nhiều cách và tìm thấy nhiều điểm tương đồng giữa chúng, nhưng điều quan trọng nhất có lẽ là chúng bổ sung cho những cái khác và cùng nhau hình thành nên một ý tưởng mới về sự hài hòa của tâm trí con người.

Thật đáng để tập trung vào điểm cuối cùng một chút.

Tất cả chúng ta đều nhớ câu nói đơn giản và ngắn gọn của Maxim Gorky: “Sách tình yêu, nguồn tri thức”. Chúng tôi hiểu khả năng đọc viết là khả năng diễn đạt kiến ​​thức dưới dạng văn bản. Tuy nhiên, vấn đề vẫn là làm thế nào để chuyển từ kiến ​​thức sang hành động. “Báo cáo

hành động bằng lời nói và lời nói đi kèm với hành động,” một trong những anh hùng của Shakespeare nói. Chính ở đây - trong quá trình chuyển đổi từ kiến ​​thức sang hành động - việc lập trình đã nảy sinh.

Ở thời kỳ tiền sách, sự thống nhất giữa lời nói và việc làm được thể hiện một cách tự nhiên và rõ ràng. Bằng lời nói và ví dụ, người thầy (giáo viên) đã dạy nghề cho người em (học trò). Sự hiểu biết không phải là một cái nhìn sâu sắc thuần túy về mặt tinh thần, mà là việc đạt được mục tiêu đã đặt ra, làm chủ các kỹ thuật của vấn đề đang được nghiên cứu.

Sự xuất hiện của cuốn sách đã giáng một đòn nặng nề vào sự thống nhất giữa lời nói và việc làm. Quá trình tích lũy kiến ​​thức bị tách rời khỏi việc áp dụng nó, những hình thức khao khát kiến ​​thức mới và những ham muốn mới nhận ra sự thật xuất hiện. Tất cả các ngôn ngữ đều đã phát triển những cách diễn đạt đặc biệt dành cho những người thích sách trong hành trình tìm kiếm kiến ​​thức. Trong những cách diễn đạt này có một chút khinh thường, nói chung là không công bằng, nhưng đôi khi xứng đáng.

Dần dần, người ta thấy rõ rằng việc tích lũy kiến ​​thức theo sách vở đòi hỏi phải có những cơ chế mới để biến kiến ​​thức này thành hành động. Vì vậy, lập trình bài toán đã xuất hiện rất lâu trước máy tính. Sự ra đời của máy tính chỉ khiến vấn đề lập trình trở nên phù hợp, cũng như việc in ấn khiến vấn đề đọc viết trở nên phù hợp.

Nhưng khả năng đọc viết và khả năng tự hành động thì không biết gì cả. Ngược lại, thật khó để nói chúng ta đau khổ vì điều gì nhiều hơn: do thiếu hiểu biết hay không hoạt động. Goethe cảnh báo: “Không có gì khủng khiếp hơn hoạt động”. Tuy nhiên, kinh nghiệm cho thấy nó phát triển khi quan điểm sống tích cực của những người có học thức và văn hóa không đủ. Do đó, mong muốn của chúng tôi về khả năng đọc viết thứ hai - không chỉ để học cách viết lệnh mà còn để nhận thức về một người đồng thời là người quyết đoán và thận trọng.

Kiểu chữ

Chúng ta hãy đưa các từ trở lại điểm bắt đầu so sánh của chúng ta - với việc in sách.

6

luôn hoạt động ở chế độ tự động.

Cuộc sống hàng ngày của con người, đặc biệt là ở thành phố, bao gồm các hoạt động theo chương trình. Mọi người tuân thủ chế độ này sẽ tự hào cảm thấy mình là một lập trình viên nếu anh ta tưởng tượng chuỗi hành động buổi sáng thông thường của mình, bắt đầu từ lúc chuông báo thức reo và kết thúc bằng việc bắt đầu làm việc.

Chúng tôi phàn nàn về những tệ nạn xã hội của thế kỷ, đặc biệt - tách rời khỏi công việc chung, thụ động và ủng hộ việc hình thành một vị trí tích cực trong cuộc sống. Nó là gì? Nói một cách đơn giản, đó là khả năng phát triển một chương trình hành động và thực hiện theo nó.

Vì vậy, thế giới phần mềm không chỉ đơn thuần là việc nhồi nhét bộ nhớ máy tính. Trước hết, đây là một kho kiến ​​thức vận hành khổng lồ. “Kiến thức hành động” này được lưu trữ trong các thư viện chương trình máy tính, trong các thư viện tổng hợp, trong vốn gen của mọi sinh vật sống. Và nó được sử dụng bởi cả máy tính, robot, thiết bị tự động và các tổ chức sống, đặc biệt là con người.

Cho đến nay, đối với nhiều người, có vẻ như việc thành thạo lập trình nên bắt đầu bằng việc làm quen với cấu trúc của một số máy tính và chăm chỉ ghi nhớ các chi tiết viết chương trình cho máy tính này bằng một số ngôn ngữ thuật toán cụ thể. Tất nhiên, nếu không có kỹ năng, bạn không thể đi khắp nơi, nhưng các quy luật cơ bản về lập trình, phương pháp chuyển đổi từ kiến ​​​​thức sang hành động, tổ chức hành động trong không gian và thời gian, trên thực tế, có tính chất cơ bản và tổng quát hơn nhiều, đưa chúng đến gần hơn với các quy luật cơ bản của toán học hoặc lời nói và chữ viết.

Tôi luôn bị ấn tượng bởi một ví dụ đơn giản bài toán về lập trình cho thấy sự chuyển đổi từ kiến ​​thức sang hành động. Tôi sẽ viết ra các giai đoạn liên tiếp của quá trình chuyển đổi từ công thức biểu thị kiến ​​thức sang chương trình biểu thị hành động để bài toán nâng số $x > 0$ lên lũy thừa số nguyên $n$:

$$x^0 = 1 \quad x^{n+m} = x^n \cdot x^m \quad x^{mn} = (x^m)^n$$

$$x^0 = 1 \quad x^{2n} = (x^n)^2 \quad x^{2n+1} = x^{2n}x$$

nếu $n = 0$ tôi IV

nếu $n$ chẵn $(x^{n/2})^2$ nếu $n$ lẻ $x \cdot x^{n-1}$

độ $(x, n) =$ nếu $n = 0$ thì 1

nếu không nếu không $(\text{степень}(x, n/2))^2$ nếu không thì $x \cdot \text{степень}(x, n-1)$ tất cả

Tôi mời mọi người đưa ra lời giải thích của riêng mình về những quy luật và ý nghĩa nào được áp dụng ở đây khi chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác, để chuyển từ kiến ​​​​thức hiển nhiên sang một chương trình rất không tầm thường.

Bạn sẽ cảm thấy điều này vừa dễ vừa khó bài toán, vì một mặt, nó rõ ràng những gì đang được thực hiện, mặt khác, rất khó để giải thích những hành động này một cách tổng quát.

Vì vậy, chúng ta phải đối mặt với bài toán quan trọng nhất - phát triển các nguyên tắc chung của lập trình, làm nổi bật các khái niệm cơ bản trong đó và thể hiện nó ở dạng chung. bài toán tích lũy như vậy, và điều này có nghĩa là sớm hay muộn thế giới máy tính và chương trình sẽ xung đột với thế giới trường học.

Máy tính ở trường

Bây giờ, sau sự ra đời của bộ vi xử lý, chẳng ích gì khi đặt ra câu hỏi có nên có máy tính ở trường hay không. Máy tính đã có mặt ở nhiều trường học và sẽ được đưa đến đó với số lượng ngày càng tăng.

Tôi thường tích cực bày tỏ rằng một máy tính có chương trình cũng giống như bài toán với một giải pháp đã biết; sự ra đời của sự trợ giúp điện tử sẽ tạo ra sự lười biếng trong tâm trí và không còn gì hơn thế nữa. Tuy nhiên, một trong những bức ảnh đẹp nhất trên tạp chí Mỹ The New Yorker lại miêu tả Johnny tội nghiệp, buồn bã nhìn đống máy tính bỏ túi trước mặt, và người mẹ cũng không kém phần mệt mỏi, kiên nhẫn lặp lại câu nói của mình.

7

Lập trình viên đang làm việc

Vorros: “Nhìn xem, nếu bạn có năm chiếc máy tính bỏ túi và bạn lấy đi hai chiếc từ chúng thì sẽ còn lại bao nhiêu?”
Những cảnh báo này mô tả đội hình “nút nhấn” trong các phần trước đó. Tuy nhiên, nhiều trải nghiệm với trẻ em ở mọi lứa tuổi sử dụng máy tính đã xác nhận điều ngược lại: hoạt động, khả năng uống rượu và khả năng uống rượu của chúng tăng lên rất mạnh.
Ở trường học địa phương của chúng tôi, một nửa lớp học tính toán dữ liệu lịch sử một cách khoa học, sau khi một trong những lập trình viên trẻ đưa vào máy tính một chương trình đối thoại báo cáo dữ liệu lịch sử, và người còn lại yêu cầu giáo viên kiểm tra bằng máy tính, gần như nhiều lần không chính xác.
Một số công ty đã phát hành một trò chơi máy tính về cá để kiểm tra các từ tiếng Anh chính xác. Với sự trợ giúp của bộ tổng hợp giọng nói, các từ được phát âm, trẻ đánh vần từ này, máy sẽ kiểm tra và phản ứng. Thật khó để đưa một bộ tổng hợp giọng nói hay vào một trò chơi bỏ túi, nhưng các tác giả đã biến nhược điểm của nó thành một thứ dễ tiếp cận, khiến nó rất giống với giọng của Pinocchio. Bạn có thể tưởng tượng sự thích thú của bọn trẻ khi món đồ chơi nói với chúng bằng giọng của Pinocchio: “Thử lại đi, thử lại đi, con không biết từ này đâu!”

Trước kỳ thi tuyển sinh cạnh tranh, một hệ thống thông tin tư vấn triển khai trên máy tính đã được lắp đặt tại một trong các trường đại học. Luôn luôn có một hàng đợi xung quanh các nhà ga. Vì lợi ích của các em, hai giáo viên đã ngồi gần đó để dỡ xe. Các giáo viên không hoạt động, và vẫn còn hàng dài người xếp hàng ở các nhà ga. Tại sao? Các bạn nói: “Chúng em không xấu hổ khi bộc lộ sự thiếu hiểu biết của mình trước máy, nhưng chúng em xấu hổ trước mặt giáo viên”. Máy tính tạo ra một môi trường chơi game ở đây có giá trị hơn so với cuộc sống thực - sau cùng, bạn có thể rời khỏi trò chơi mà không mất đi phẩm giá của mình.

Phần kết luận

Tôi bắt đầu bài viết của mình bằng một so sánh. Bây giờ chúng ta có thể tiết lộ nội dung cụ thể của nó. Chúng ta đang đứng trước ngưỡng cửa phát triển và lan rộng gần như không giới hạn của công nghệ điện toán điện tử trong xã hội. Máy móc trở thành một công cụ trí tuệ và đối tác thiết thực trong mọi lĩnh vực của đời sống và hoạt động của con người. Sự phát triển của thế giới chương trình và sự phức tạp liên tục của môi trường đòi hỏi, đồng thời, có thể làm tăng đáng kể năng lực trí tuệ của một người.

Để không bị lạc trong thế giới đang phát triển nhanh chóng này, một thế giới của các chương trình kỹ thuật và thiết bị đeo đáng kinh ngạc, không còn đủ khả năng đọc viết theo nghĩa truyền thống nữa. Cũng cần phải vượt qua cột mốc mà tôi gọi là cột mốc biết chữ thứ hai. Và trước hết, điều này áp dụng cho sinh viên.