https://ksenia-leonteva.github.io/ru/tag/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/ Наука Wowchemy (https://wowchemy.com)ruWed, 15 Nov 2023 00:00:00 +0000 https://ksenia-leonteva.github.io/media/icon_hu0b7a4cb9992c9ac0e91bd28ffd38dd00_9727_512x512_fill_lanczos_center_3.png https://ksenia-leonteva.github.io/ru/tag/%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B0/ https://ksenia-leonteva.github.io/ru/post/science-languages/ Wed, 15 Nov 2023 00:00:00 +0000 https://ksenia-leonteva.github.io/ru/post/science-languages/ <p><strong>Научное программирование</strong> - стиль программирования, ориентированный на научные расчеты.</p> <h2 id="языки-научного-программирования">Языки научного программирования.</h2> <ol> <li><strong>Python</strong> - это мощный язык программирования общего назначения, который разработал Гвидо ван Россум (Guido van Rossum) в 1989 году. Python классифицируется как язык программирования высокого уровня, в котором автоматически обрабатывается большинство фундаментальных операций (таких как управление памятью), выполняемых на уровне процессора («машинный код»). Python считается языком более высокого уровня, чем, например, C, из-за его выразительного синтаксиса (который во многих случаях близок к естественному языку) и богатого разнообразия встроенных структур данных, таких как списки, кортежи, множества и словари.</li> </ol> <p>Плюсы:</p> <ul> <li> <p>ясный и простой синтаксис позволяет быстро писать программы на Python и в общем сводит к минимуму возможности совершения скрытых ошибок,</p> </li> <li> <p>сама рабочая программная среда Python и связанные с ней библиотеки бесплатны, а кроме того, представляют собой программное обеспечение с открытым исходным кодом, в отличие от коммерческих предложений, таких как Mathematica и MATLAB,</p> </li> <li> <p>для Python существует большая библиотека модулей и пакетов, которая расширяет его функциональность,</p> </li> <li> <p>поддержка многих платформ: Python доступен для каждой общедоступной компьютерной системы, в том числе Windows, Unix, Linux и macOS,</p> </li> <li> <p>Python – гибкий язык: его часто описывают как язык «многих парадигм», в котором имеются наилучшие функциональные возможности для процедурного, объектно-ориентированного и функционального программирования.</p> </li> </ul> <p>Минусы:</p> <ul> <li> <p>скорость выполнения программы на Python не так высока, как программ на других, полностью компилируемых языках, таких как C и Fortran,</p> </li> <li> <p>трудно скрыть или замаскировать исходный код программы на Python, чтобы защитить ее от копирования и/или изменения,</p> </li> <li> <p>на протяжении всей истории существования Python самыми частыми претензиями становились жалобы на излишне быстрое его развитие, приводящее к проблемам несовместимости между версиями.</p> </li> </ul> <ol start="2"> <li>Язык программирования <strong>Fortran</strong> был разработан в середине 50-х годов ХХ века и стал первым высокоуровневым типом. Сегодня можно часто услышать, что его время прошло с появлением массовых компьютеров и осталось в эпохе перфокарт и ЭВМ размером с целую комнату. Однако данный язык до сих пор актуален. Программа на языке программирования Fortran представляет собой систему, составленную из элементов библиотеки, включающих основной программный текст, модули, внешние подпрограммы и процедуры. Любая программа включает базовый набор комбинаций компьютерных инструкций и данных. Кроме того, она может содержать/не содержать дополнительные программные модули.</li> </ol> <p>Плюсы:</p> <ul> <li> <p>очень простой и доступный вариант языка для обучения программированию,</p> </li> <li> <p>благодаря распространенности во всем мире, Fortran имеет объемную библиотеку и большой ассортимент прикладных приложений, которые созданы за его длинную историю,</p> </li> <li> <p>система имеет обширный набор инструментов, доступных на бесплатной основе,</p> </li> <li> <p>язык программирования Fortran имеет набор средств (трансляторов) для преобразования в машинные системы разных компьютеров.</p> </li> </ul> <p>Минусы:</p> <ul> <li> <p>жесткие требования к формату кода,</p> </li> <li> <p>небольшой набор команд для управления программной структурой,</p> </li> <li> <p>слабый набор средств для описания данных.</p> </li> </ul> <ol start="3"> <li><strong>Matlab</strong> - популярный инструмент, используемый при работе с матричными базами данных, виртуализацией и математическими расчетами. Он не применяется для разработки программного обеспечения вроде игр или бизнес-решений. Язык Matlab высокоуровневый и интерпретируемый. Он включает в себя пакет прикладных программ, а также интегрированную среду разработки. Встречается преимущественно в математических и инженерных задачах. Его изучают математики и физики. Соответствующий комплекс представляет собой набор профессиональных инструментов для технических вычислений, а также компьютерного моделирования. Отличается строгими требованиями качества. Matlab как язык программирования был создан в 1970-х годах неким Кливом Моулером, деканом факультета компьютерных наук в университете Нью-Мексико. В самой первой своей версии Matlab не был полноценным языком. Он представлял собой простой интерактивный матричный калькулятор.</li> </ol> <p>Плюсы:</p> <ul> <li> <p>этот язык намного проще, чем СИ-семейство и Fortan. Он обладает интуитивно понятным синтаксисом, хорошей справочно-документальной базы от разработчиков,</p> </li> <li> <p>при помощи данного языка удается работать с продвинутой библиотекой для обработки и формирования графиков, интегрированными функциями линейной алгебры, быстрым преобразованием Фурье, полиномами, базовой статистикой, решением дифференциальных уравнений,</p> </li> <li> <p>то, что написано на Matlab, легко переводится на C и C++ через Matlab Coder,</p> </li> <li> <p>в пакет включены прикладные приложения от сторонних и официальных разработчиков. Они расширяют стандартную функциональность языка.</p> </li> </ul> <p>Минусы:</p> <ul> <li> <p>Matlab имеет множество операторов и команд. Они делают работы программ, написанных на рассматриваемом языке, более медленными,</p> </li> <li> <p>использование инструмента поддерживается только в замкнутых экосистемах. На других программных платформах он неэффективен,</p> </li> <li> <p>данная программная среда – это коммерческий продукт. Он распространяется только платно. Чтобы приобрести дистрибутив по минимальной стоимости, необходимо быть студентом университета.</p> </li> </ul> <p>Языками научного программирования также считаются: C /C++, ALGOL, APL, J, Julia, Maple и R.</p>