Ensayo Programación Scratch

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS

BIOTECNOLOGÍA

TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN

Y COMUNICACIÓN

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NOMBRE:        Diana Carolina Chávez Silva

NIVEL:             Primero

PARALELO:    "A"

TEMA:              Ensayo Lenguajes de Programación

DOCENTE:      Ing. Juan Carlos Ruíz

FECHA DE ENTREGA:   Abril 20 de 2018

1. RESUMEN

En el presente ensayo se profundiza en la evolución de los lenguajes de programación, su clasificación e importancia dentro de un contexto socio tecnológico, se conoce que un lenguaje de programación es una herramienta de software, un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen la estructura y el significado de los elementos y expresiones, este es empleado para controlar el comportamiento físico y lógico de una máquina. Los lenguajes de programación pueden ser clasificados según su nivel de abstracción, paradigma y según su forma de ejecución, además deben cumplir con ciertos requisitos, un lenguaje de programación debe ser universal, implementable y ejecutable en cualquier máquina. Con la finalidad de mejorar la eficiencia de los procesos se desarrollaron varios lenguajes como BASIC, COBL, Ada, FORTRAN, C, C++, entre otros; es decir, surgieron los lenguajes de alto nivel que buscan la mayor abstracción posible y facilitan la vida al programador aumentando su productividad.

1. INTRODUCCIÓN

Lenguaje es el empleo de notaciones, señales y palabras las mismas que pueden ser orales o escritas para expresar una idea, estas permiten establecer una comunicación o relación entre las personas; existen varias clasificaciones del lenguaje pero principalmente se distinguen dos grupos, lenguaje natural y lenguaje artificial o formal, este último grupo se basa en la lógica matemática y computacional. Del lenguaje artificial parte lo que se conoce como lenguajes de programación, estos permiten desarrollar programas informáticos para lo cual se debe escribir una serie de instrucciones, código fuente, el cual será verificado por un compilador, el mismo que se encargará de verificar las reglas de sintaxis y la existencia de errores de lógica, si esto es correcto un programa ejecutable será generado.

1. DESARROLLO

Para escribir un programa para un ordenador se utiliza un lenguaje de programación, este es un conjunto de  palabras que se combinan en un programa de acuerdo a reglas predefinidas, es decir posee su propia sintaxis. Entre las características de un lenguaje de programación se puede mencionar que se define como un proceso que se ejecuta en un computador, es de alto nivel, estrechamente relacionado con los problemas que se quieren resolver y permite construir nuevas abstracciones que se adapten al dominio que se programa. También permiten combinar ideas simples en ideas más complejas mediante tres mecanismos; expresiones primitivas que representan las entidades más simples del lenguaje, los mecanismos de combinación, que construyen mecanismos compuestos a partir de elementos más simples y los mecanismos de abstracción, con los que se da nombre a los elementos o datos para manipularlos como unidades (Hernández, L; 2014). Por lo tanto se puede inferir que un lenguaje de programación permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora, cómo estos datos deben ser almacenados o transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias. Es importante destacar que un lenguaje de programación debe ser universal, por lo tanto se podrá programar una solución ante cualquier problema y esta será implementada en cualquier computador; de igual manera debe ejecutar un programa en términos del lenguaje en cualquier máquina, es decir, deber ser implementable. Cada lenguaje posee sintaxis y semántica; la sintaxis se relaciona con la forma de los programas, mientras que la semántica está relacionada con el significado de los programas, por ejemplo, de qué manera responde el lenguaje al ejecutar un programa y determina cómo el programador compone los programas para ser interpretados por el computador y entendidos pro otros programadores (Ruíz, E; 2014). Los lenguajes de programación han evolucionado a partir del lenguaje de máquina hasta alcanzar un lenguaje de alto nivel. En un inicio, los únicos lenguajes de programación disponibles eran los lenguajes de máquina a base de streams o patrones de 0s y 1s, posteriormente los lenguajes ensambladores o de bajo nivel reemplazaron el código binario por instrucciones y direcciones mediante símbolos, se encargaban de traducir mnemónicos a una forma más compatible con la máquina, ensamblaba instrucciones a partir de códigos y operandos obtenidos al traducir identificadores, pero este requería de muchas instrucciones para realizar simples operaciones y su mayor desventaja era ser dependiente de la máquina, es decir, si se cambia la máquina, cambia el ensamblador (Gallardo, D; 2008). El deseo de mejorar la eficiencia del programador y cambiar el enfoque desde el ordenador al problema a resolver dio lugar al desarrollo de lenguajes de alto nivel, para avanzar más en el proceso de programación (Ruíz, E; 2014). Los lenguajes de alto nivel  poseen mayor legibilidad y facilidad de codificación, además son más cercanos a los lenguajes humano o natural y matemático expresado en el siguiente ejemplo: resultado = dato 1 + dato 2. Los primeros lenguajes de programación de alto nivel se diseñaron durante los años 1950, desde entonces estos han sido un amplio campo de estudio para científicos, ingenieros y expertos en computación, su creación y diseño fue fuertemente influenciado por los lenguajes iniciales (Ruíz, E; 2014). Para que una computadora realice una tarea se la debe programar colocando en la memoria principal un algoritmo apropiado el cual es expresado en lenguaje máquina. Respecto a la clasificación de los lenguajes de programación, estos se encuentran en tres grupos principales. Según el nivel de abstracción, se clasifican en lenguajes de: bajo nivel, son lenguajes de programación que se acercan al funcionamiento de una computadora, tiene como ventajas una mayor adaptación al equipo, además de la posibilidad de obtener la máxima velocidad con el mínimo uso de memoria, no posee un código independiente de la máquina por lo cual presenta dificultad en la programación; medio nivel, poseen ciertas características que los acercan a los lenguajes de bajo nivel, como gestión de punteros de memoria y registros, pero con sintaxis, vocabulario y gramática de alto nivel, como es el caso del lenguaje C; y lenguajes de alto nivel, se caracterizan por expresar los algoritmos de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de estar orientados a su ejecución en las máquinas, estos se crearon para que el usuario común pudiese solucionar ciertos problemas sencillos de procesamiento de datos de una manera más fácil y rápida, además poseen la ventaja de generar programas más claros de fácil mantenimiento a diferencia de los generados con lenguajes de bajo nivel (Trigo, V; 2013). Para ejecutar el programa en un ordenador, este debe ser traducido al lenguaje de máquina del equipo en el que se ejecutará, el programa en un lenguaje de alto nivel se llama el programa fuente y el programa objeto es el que se traduce en lenguaje de máquina; para llevar a cabo esta traducción se utilizan métodos de compilación e interpretación.  Según su forma de ejecución, se encuentra el lenguaje compilado, este traduce un programa escrito en un determinado lenguaje a un idioma que la computadora entienda, lenguaje máquina con código binario.  Al usar un lenguaje compilado como lo son los lenguajes del popular Visual Studio de Microsoft, el programa desarrollado nunca se ejecuta mientras haya errores, sino hasta que luego de haber compilado el programa, sin mostrar errores en el código (Trigo, V; 2013). El lenguaje interpretado, necesita de un intérprete cada vez que se usa el programa, este traduce las instrucciones del programa original  o código fuente a código máquina según van siendo utilizadas, analiza las instrucciones según las necesita y puede iniciar la ejecución de un programa con errores e incluso terminar correctamente una ejecución de un programa con errores siempre que no haya sido necesario el uso de las instrucciones que contienen dichos errores; como ventaja, resulta más sencillo empaquetar lenguajes interpretados dentro de otros lenguajes, como JavaScript dentro de HTML; algo importante es que para el funcionamiento del programa siempre es necesario disponer del código original y del intérprete (Solano, J; 2011). De igual manera estos lenguajes se clasifican según su paradigma de programación, enfocados en el proceso de programación, entendiendo como paradigma a la forma de ver y hacer los programas. Los paradigmas por procedimientos o imperativos son un conjunto de instrucciones que le indican al computador cómo realizar una tarea, esta programación se caracteriza por el uso de variable, comandos y procedimientos. La implementación de hardware de la mayoría de computadores es imperativa ya que el hardware está diseñado para ejecutar código de máquina que es imperativo, una considerable parte del software actual ha sido desarrollado y escrito en lenguajes imperativos (Trigo, V; 2013). Pascal, C, BASIC, FORTRAN y COBL son los lenguajes imperativos más importantes. El paradigma declarativo, predicativo o de programación lógica se basa en la utilización de predicados lógicos o funciones matemáticas, su objetivo es conseguir lenguajes expresivos en los que no sea necesario especificar cómo resolver el problema como en la programación convencional imperativa, sino qué problema se desea resolver. Este paradigma utiliza el principio de razonamiento lógico para responder a las consultas, por lo tanto sigue la siguiente regla de deducción: si (A es B) y (B es C), entonces (A es C) (Trigo, V; 2013).  Los intérpretes de los lenguajes declarativos tienen incorporado un motor de inferencia genérico que resuelve los problemas a partir de su especificación, además es de más alto nivel que el lenguaje imperativo, se destaca PROLOG dentro de este paradigma, su mecanismo de inferencia genérico están basados en los procedimientos de deducción de fórmulas válidas en un sistema axiomático, es decir,  se basa en la definición de reglas lógicas para luego, a través de un motor de inferencias lógicas, responder preguntas planteadas al sistema y así resolver los problemas (Ruíz, E; 2014). El paradigma funcional se caracteriza por el uso de expresiones y funciones, un programa dentro de este paradigma, es una función o un grupo de funciones compuestas por funciones más simples de manera que se establece que una función pueda llevar a otra, o a su vez el resultado de una función puede ser usado como argumento de otra función; está representado por la familia de lenguajes LISP, en particular Scheme, ML y Haskell, el mecanismo de inferencia genérico de estos se basa en la reducción de una expresión funcional a otra equivalente simplificada (Ruíz, E; 2014). El paradigma orientado a objetos intenta simular el mundo real a través del significado de objetos que contiene características y funciones, se basa en objetos. Un objeto es una variable que está conformada por un conjunto de operaciones que le pertenecen o están definidas para su lenguaje, debe ser valores de clase base, de esta manera una operación puede tomar un objeto como un argumento y devolver un objeto como un resultado. Pascal y C son lenguajes imperativos que han sido modificados para que soporten el paradigma orientado a objetos, de esta manera aparece Delphi en el caso de Pascal y C++ en el caso del lenguaje de programación C (Ruíz, E; 2014). También se destacan  Smalltalk, Java, Visual Basic, C# y Python, los mismos que usan objetos e interacciones para diseñar aplicaciones y programas de computadora, basados en técnicas de herencia, modularidad  y encapsulamiento (Gallardo, D; 2008).