BİLGİSAYAR TEMELLERİ VE PROGRAMLAMAYA GİRİŞ Yrd.Doç.Dr. Emel ARSLAN earslan@istanbul.edu.tr
Kaynaklar Fedon Kadifeli, A.C.Cem Say, M.Ufuk Çağlayan C Programlama Dili adlı kitap Rıfat Çölkesen Veri yapıları ve Algoritmalar adlı kitap Ders notları Internet
Değerlendirme Ara Sınav 30% Sunum 20% Final 50%
Konu Başlıkları Bilgisayar Temel kavramları Bilgisayar donanım ve organizasyonu Bilgisayar yazılımı Hesaplama programı excel kullanımı ve uygulamaları Algoritmalar ve algoritma ifade biçimleri Akış şeması çizim programları (visio, smart draw) Programlama kavramı C programlama diline giriş ve uygulamaları C prgramlama dilinde değişkenler ve uygulamaları C prgramlama dilinde koşul ifadeleri döngüler ve uygulamaları C prgramlama dilinde fonksiyonlar ve uygulamaları Araştırma ödevi ve Sunumlar
Araştırma Konuları? Öğrenim gördüğünüz alanda bilgisayar nerelerde kullanılıyor? Alanınızda hangi paket programlar kullanılıyor, alanınız için hazırlanmış özel paket programlar var mı? Alanınızda bilgisayar kullanılarak yapılan herhangi bir akademik çalışma
Bilgisayar Nedir? Bilgisayar; giriş birimleri aracılığıyla girilen veriler üzerinde kendisine önceden tanımlanmış program gereğince çeşitli aritmetik ve mantıksal işlemler yapan onları uygun ortamlarda saklayan ve istenildiğinde geri getiren, çok hızlı çalışan elektronik bir cihazdır. Elektrikle çalışan ve elektronik veri işleme kapasitesine sahip ilk bilgisayar ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer- Elektronik sayısal entegreli hesaplayıcı) II. Dünya Savaşı esnasında ABD'li bilimadamları tarafından inşa edilmiştir. ENIAC, yaklaşık 167 m² bir alana sığıyordu ve ağırlığı 30 tondu. Daha az isabet hatalı uzun menzilli top ve füzelerin hesaplamalarında kullanılmak amacıyla üretilmişti. ENIAC, 6 bayan operatör tarafından programlanıyordu. Programlama yöntemi ise elle takılıp çıkarılan hişler, kablolar ve kumanda edilen düğmelerdi. ENIAC, tam 8 yıl boyunca (1947-1955) hizmet verdi. Ancak çalışma masrahları kendisinden sonra geliştirilen çocukları, EDVAC ve ORDVAC dan fazla olmaya başlayınca, 2 Ekim 1955 yılında saat 11:45'de elektrik bağlantıları kesildi.
Bilgisayar Nedir? İlk Bilgisayar ENIAC
Bilgisayar Nedir? Çağdaş bilgisayarların tarihi 4 döneme ayrılarak incelenir. 1. Kuşak (1950-1958): Lambalı teknolojiye dayanan Eniac benzeri çok büyük aygıtlar. 2. Kuşak (1958-1964): Transistör kullanan bilgisayarlar. 3. Kuşak (1965-1971): Transistör yerine tümdevre kullanan bilgisayarlar. Bu dönemde bilgisayarları kendi aralarında iletişim de kurabiliyorlar. 4. Kuşak (1972- günümüz): Günümüz bilgisayaları.
Bilgisayar Nedir? Bilgisayarı bir sistem olarak ele alacak olursak bu sistem iki bölümden oluşur. Bunlar; Donanım(Hardware) ve Yazılım(Software) dır.
Donanım Birimleri Donanım birimleri kendi içerisinde; Bilgisayar kasasının içindeki birimler ve Giriş/çıkış birimleri (Çevre Birimleri) olarak iki başlık altında incelenir.
Donanım Birimleri Bilgisayar kasasının içindeki birimler, bilgisayarın çalışmasını sağlayan temel parçalardır. Bunlar Anakarat İşlemci (CPU) Hafıza RAM ROM Harddisk Ekran Kartı Ses Kartı gibi birimlerdir.
Donanım Birimleri Kasa içindeki bileşenler Anakart (Mainboard): Bilgisayar içindeki donanım birimlerinin tümü anakart üzerinde toplanır ve anakart üzerindeki veri yolları vasıtasıyla haberleşir.
Donanım Birimleri İşlemci (CPU) : Bilgisayar içindeki tüm aritmetiksel ve mantıksal işlemlerinin yapıldığı ve tüm işlemlerin kontrol edildiği bölümdür. Bilgisayarın asıl yükünü çeken beyin olarak düşünülebilir.
Donanım Birimleri Harddisk (Sabitdisk) : Bilgisayarın içindeki depolama birimidir. Sabitdisk manyetik bir ortam olan plakalardan oluşur. Bu plakalar bir motora bağlıdır ve sürekli dönerler. Bu dönüş esnasında okuma yazma kafası bu plakalar üzerine veri yazar ya da okur.
Donanım Birimleri RAM (Read Access Memory): Bilgisayarın işlem yaparken kullandığı bellektir (hafıza). Bilgisayarın hızını etkileyen diğer bir parçadır. EDO- RAM, SD- RAM, DDR, SDRAM,RDRAM gibi çeşitleri vardır.
Donanım Birimleri ROM (Read Only Memory) : Sadece okunabilir bellek kelimenin ilk harhlerinden oluşmaktadır. Bilgisayarın bir takım temel bilgilerini içeren ve hiç silinmeyen bellektir. Üretici hirmalar tarafından programlanırlar. ROM da bilgisayarın sistem bilgileri saklanır. ROM un içeriği RAM da olduğu gibi etkilenmez. Sadece üretici hirmalar tarafından değiştirilmesi yada silinmesi mümkündür. Ancak daha sonra programlanabilen ROM'lar ve silinebilen ROM'lar üretilmiştir. Programlanabilen ROM'lara PROM silinebilen ROM'lara EPROM denilmektedir.
Donanım Birimleri Ekran Kartı (Display Adapter) : Bilgisayarın kasasıyla monitör arasında köprü vazifesi görür. Bilgisayar içinde yapılan işlemlerin sonucu monitöre ekran kartı vasıtasıyla aktarılır.
Donanım Birimleri Disket (Floppy) Sürücü ve Disket : Floppy sürücü (Disket sürücü) disket üzerinde okuma ve yazma işlemi yapan birimdir. Disket ise kapasitesi düşük olan depolama birimidir.
Donanım Birimleri CD- ROM'a yaygın olarak, sadece CD de denir. İngilizce bir terim olan Compact Disc Read- Only Memory sözcüklerinin baş harhleri alınarak yapılmış olan kısaltmadır. Bilgi ve verileri, kalıcı olarak kaydetmeye yarayan elektronik kayıt cihazıdır.
Donanım Birimleri Güç Kaynağı (Power Suply) : Bilgisayara güç veren birimdir. Bilgisayar içindeki bütün parçalara elektrik verir. Bilgisayar içinde 5-12 volt elektrik dolaşır. Güç kaynağı şebekeden gelen elektriği bu seviyelere düşürür.
Donanım Birimleri Giriş/Çıkış Birimleri ise bilgisayar kasasının içerisinde bulunmayan bilgisayara bazı yazılım ve donanımlar sayesinde bağlanabilen, yardımcı elemanlardır. Çevre birimler de denir. Bunlar Monitör Klavye Mouse Yazıcı Tarayıcı Mikrofon Hoparlör.
Donanım Birimleri Monitör CRT Monitor ismini televizyonların da en hayati parçası olan ve Türkçe'de "tüp" (Cathode Ray Tube) olarak nitelendirilen parçadan alır. Temel olarak, elektronların tüp boyunca yüksek hızda fırlatılmaları ve bunun sonucunda ışık oluşması ilkesiyle çalışırlar. LCD Monitör ismini İngilizce adı olan "Liquid Crystal Display" (sıvı kristal ekran) kelimelerinin baş harhlerinden almaktadır. LCD ekranlar en yalın ifadeyle iki cam levha arasına sıkıştırılmıs sıvı kristal örgüsüdür. LCD ekranın arka kısmında bir ışık kaynağı vardır, görüntu bu ışık kaynağından yayılan ışığın, iki cam levha arasında sıkışmıs olan sıvı kristal örgüsünden geçerken değişik renklere bürünmesiyle elde edilir.
Donanım Birimleri CRT ve LCD Monitörler
Donanım Birimleri Klavye, üzerinde harf, rakam, özel karakterler ve özel fonksiyon tuşlarının bulunduğu bir bilgisayar giriş birimidir.
Donanım Birimleri Yazıcı (Printer) : Bilgisayar ortamındaki bilgileri kağıt üzerine aktarmak için kullanılır. 3 çeşit yazıcı vardır: Nokta vuruşlu Yazıcı (Dot Matrix Printer) : 9 iğneli ve 24 iğneli olabilir. Şerit takılarak kullanılır. Dakikada 1-3 sayfa hızında olabilirler. Sürekli form kağıdı kullanılabilir. Mürekkep Püskürtmeli Yazıcı (InkJet/Deskjet) Printer: Dakikada 1-8 sayfa basabilir. Kartus takılarak kullanılır. Renkli çıkıs alınabilir. Lazer Yazıcı (LaserJet Printer) : dakikada 4, 8, 12... sayfa baskı, toner kullanılır.
Donanım Birimleri Tarayıcı (Scanner) : Kağıt üzerindeki resim, grahik, tablo, yazı gibi bilgileri bilgisayar ortamına aktarmak için kullanılır.
Donanım Birimleri Çizici (Plotter) : Verileri grahik şeklinde aydınger veya diğer herhangi bir kağıda çizim yapabilen bir çıkıs aracı olup mühendisler ve mimarlar tarafından kullanırlar.
Donanım Birimleri Modem: Coğrahi olarak uzak mesafelerdeki bilgisayarlar arasında iletişim kurmak için kullanılır. Internete bağlanmak için mutlaka modem gereklidir. Modem uzak mesafelerdeki bilgisayarları telefon hattı vasıtasıyla birbirine bağlar. İki tür modem vardır: 1. Dahili (Internal). 2. Harici (External).
Bilgisayar Ağları İki ya da daha çok bilgisayarın veri iletmek ve bilgisayar kaynaklarını ortak kullanmak amacı ile birbirine bağlanmasına bilgisayar ağı denir.
Bilgisayar Ağları Yerel ve Ulusal Ağlar: a) LAN (LOCAL AREA NETWORK - Yerel Alan Ağı): Ev, okul, laboratuvar, iş binaları vb. gibi sınırlı coğrahi alanda bilgisayarları ve araçları birbirine bağlayan bir bilgisayar ağıdır. b) WAN ((WIDE AREA NETWORK Geniş Alan Ağı): Birden fazla cihazın birbiri ile iletişim kurmasını sağlayan hiziksel veya mantıksal büyük ağdır. Yerel alan ağlarının birbirine bağlanmasını sağlayan çok geniş ağlardır. En meşhur geniş alan ağı Internet tir. Internet dünya genelindeki bilgisayar ağlarını ve kurumsal bilgisayar sistemlerini birbirine bağlayan elektronik iletişim ağıdır. İntranet sadece belirli bir kuruluş içindeki bilgisayarları, yerel ağları (LAN) ve geniş alan ağlarını (WAN) birbirine bağlayan, çoğunlukla TCP/IP tabanlı bir ağdır. İntranet'ler Ağ geçitler ile diğer ağlara bağlanabilir. Temel oluşturulma amaçları, kuruluş bünyesinde bilgileri ve bilgi işlem kapasitesini paylaşmaktır.
Bu derste neler gördük? Bilgisayar nedir? Bilgisayar Donanım birimleri Bilgisayar Ağları SORULAR?
Yazılım (Software) Bilgisayarın istenilen işlemleri yapabilmesi için gerekli olan komutlar topluluğuna YAZILIM adı verilir. Yazılımı uygulama alanlarına göre 5 gruba ayırabiliriz 1. Bilimsel ve mühendislik yazılımları (scientihic & engineering software) 2. Mesleki yazılımlar (Business software) 3. Yapay zeka yazılımları (artihicial intelligence software) 4. Görüntüsel yazılımlar 5. Sistem yazılımları (system software)
Yazılım (Software) Yazılımı genel olarak iki ana başlık altında incelemek de mümkündür. Ø Sistem Yazılımı : Bilgisayarın yapacağı işlerin kontrolünü, işlem yazılımlarının çalışmasını, bellek giriş ve çıkışlarını, çeşitli işlerin ard arda ve sürekli bir şekilde yapılmasını sağlar. Ø Uygulama Yazılımları : Programcının bir problemin çözümü için her hangi bir programlama dili ile yazdığı programlara, derleyici ve çalıştırıcı, yani sisteme sonradan ilave edilmiş programların tümüne uygulama yazılımları adı verilir.
Sistem Yazılımları Sistem yazılımları şu başlıklar altında incelenebilir: İşletim Sistemleri Donanım Sürücüleri Çevirici programlar, derleyiciler ve yorumlayıcılar Zararlı yazılımlar (virüs vb.) Güvenlik Yazılımları (Antivirüs, firewall vb.) Hizmet yazılımları
Sistem Yazılımları İşletim Sistemleri İşletim sistemi, bilgisayarda çalışan, bilgisayar donanım kaynaklarını yöneten ve çeşitli uygulama yazılımları için yaygın servisleri sağlayan bir yazılımdır. İşletim Sistemi, uygulama kodları genellikle direkt donanım tarafından yürütülmesine rağmen, girdi- çıktı, bellek atama gibi donanım fonksiyonları için uygulama programlarıyla bilgisayar donanımı arasında aracılık görevi yapar.
Sistem Yazılımları İşletim Sistemleri
Sistem Yazılımları İşletim Sistemleri Bir işletim sisteminin gerçekleştireceği temel işlemler; 1.Merkezi İşlem Birimini farklı işlere yönlendirmek, yönetmek, 2.Ana belleği yönetmek, 3.Harici kayıt cihazlarını yönetmek, 4.Giriş/çıkışları kontrol etmek, 5.Bilgisayar sisteminin güvenliği ve kontrolünü sağlamaktır.
Sistem Yazılımları Donanım Sürücüleri Bilgisayarla kullanıcı arasındaki iletişimden sorumlu olan işletim sistemleri, bu iletişimi sağlayabilmek için bilgisayarı oluşturan donanım birimlerini tanımak zorundadır. Her donanım birimi işletim sistemiyle tanışabilmek için bir takım tanıtım dosyaları kullanır. Bu dosyalara sürücü (driver) dosyaları adı verilir.
Sistem Yazılımları Çevirici Programlar, Derleyiciler ve Yorumlayıcılar Bir programlama dilinde yazılmış olan programı eşdeğer olarak başka bir dile dönüştüren programa çevirici program (translator) denilmektedir. C# è VB.NET Eğer bir çevirici programın dönüştürme yaptığı hedef dil aşağı seviyeli bir dilse bu tür çevirici programlara derleyici (compiler) diyoruz. Yorumlayıcı (interpreter) denilen bazı programlar ise kaynak kodu alarak hiç hedef kod üretmeden doğrudan onu çalıştırırlar.
Sistem Yazılımları Zararlı Yazılımlar Faydalı yazılımlara zarar veren yada kullanıcı dosyaları üzerinde tahribat yapan yazılımlara zararlı yazılımlar yada bilgisayar virüsleri denir. Bilgisayar virüsleri kendi kendilerini çoğaltabilen, bir bilgisayardan diğerine yayılabilen ve çoğu kez bilgisayar sistemlerine kasten zarar vermek için yazılmış programlardır.
Sistem Yazılımları Zararlı Yazılımlar Bir bilgisayar virüsünün üç temel karakteristiği vardır: 1. Kendi kendini çoğaltma mekanizması, aşağıdaki fonksiyonları yapar 2. Aktivasyon mekanizması, bazı olayların ortaya çıkmasını kontrol eden bir mekanizmadır. 3. Amaç, genellikle istenmeyen ve tahrip edici bazı olayların meydana getirilmesidir.
Sistem Yazılımları Zararlı Yazılımlar Bir truva atı (trojan) virüs programı gerçekte bilgisayara veya sisteme zarar vermek amacında olmasına rağmen faydalı bir fonksiyon icra ediyormuş gibi görünen bir programdır. Bir truva atının yazarı ya faydalı gibi görünen bir program yazar yada diğer kullanıcılara cazip görünen faydalı bir programın kaynak koduna erişim kazanıp faydalı fonksiyonun yanı sıra zararlı bazı fonksiyonlar da yerine getiren bir kod ekleyerek amacına ulaşır. Ağ solucanı denilen virüs programları ise sistemden sisteme yayılmak için ağ bağlantılarını kullanırlar.
Sistem Yazılımları Zararlı Yazılımlar Spyware (Casus Yazılım) Kullanıcının istemi dışında bilgisayarı üzerine yüklenerek, kişiye özel bilgiler, internet kullanım alışkanlıkları, email bilgileri ve kullanıcı hesap bilgileri gibi bilgileri toplayarak belirli bir merkeze ileten ve bilgisayar kaynaklarını tüketen zararlı yazılımlardır.
Sistem Yazılımları Güvenlik Yazılımları Antivirüsler bilgisayarınızın zararlı programlardan korumak için hazırlanan güvenlik yazılımlarına denir. Antivirüs programları genel olarak zararlı programları bulup yok etmekle görevli olsada bilgisayar kullanıcılarının tercihlerine göre görevleri vardır. Örneğin çoğu antivirüs otomatik görevler olsa da bunun yanında virüs ve zararlı kodlar bulunduğunda kullanıcıya bu kodu içeren program için ne yapılması gerektiğinide sorar.
Sistem Yazılımları Güvenlik Yazılımları Antivirüs Programlarının Yapıları Nasıldır? Scanners : Virüsleri izlerine göre arayıp bulurlar ve imha ederler. Güncelleme gerektiren bu tarama sistemi kullanıcı açısından en rahat ve kullanışlı olanıdır. Checksummers : Standart işletim sistemi dosyalarının boyut değişikliklerini virüs olarak yorumlarlar. Sistem dosyalarında yapılacak değişiklikleri iyi bilen bir kullanıcı için faydalı bir yapıdır. Heuristics : Virüslerin karakteristik yapısı bu programlarda genel hatlarıyla tanımlanır. Ancak son nesil virüsler burada kullanılan mantıkları çözerek yazıldığından bazen yetersiz kalmaktadır.
Sistem Yazılımları Güvenlik Yazılımları Güvenlik duvarı (Firewall) dışarıdan gelebilecek tehditlere karşı koruma sağlayarak yetkisiz kişilerin bilgisayarınıza erişmesini engeller. Güvenlik duvarı kurulduğu konumda gelen ve giden ağ trahiğini kontrol ederek bilgisayarınıza ya da bigisayar ağınıza yetkisiz veya istemediğiniz kişilerin çeşitli yollardan erişim sağlamasını engellemeye yarayan yazılım veya donanımdır. Güvenlik duvarları (Firewall); Ev ve küçük ohislerde internet güvenliğini sağlamak amacı ile kullanılırken, Kurumsal olarak da genelde bilgisayar ağına erişim kontrolü amacı ile kullanılır.
Sistem Yazılımları Güvenlik Yazılımları Antispyware (Casus Yazılımları Engeller) Kullanıcının istemi dışında bilgisayarı üzerine yüklenerek, kişiye özel bilgiler, internet kullanım alışkanlıkları, email bilgileri ve kullanıcı hesap bilgileri gibi bilgileri toplayarak belirli bir merkeze ileten ve bilgisayar kaynaklarını tüketen casus yazılımları bilgisayarınıza yüklenmeden önce engeller ve mevcut casus yazılımları tespit ederek kaldırır.
Uygulama Yazılımları Kullanıcıların özel bazı işlerine çözüm sağlayan örneğin çek, senet, stok kontrol, bordro, kütüphane kayıtlarını tutan programlar, bankalardaki müşterilerin para hesaplarını tutan programlar vs. gibi yazılımlardır. Paket yazılım, toplu üretilmiş ve telif hakkı alınmış perakende yazılımdır. (Microsoft Ofhice programları (Word, Excell, Power Point v.b. )) Özel yazılım, bir iş veya endüstriye özgü fonksiyonları gerçekleştirir. Web uygulaması bir web sitesinin barındırdığı programları ifade eder. Açık kaynak yazılımlar, kullanılmak, değiştirilmek ve yeniden dağıtılmak üzere sunulur. Shareware (Demo) belirli bir deneme süresi için ücretsiz olarak dağıtılan yazılımdır. (kaspersky, winrar v.b.) Freeware Hiçbir ücret ödenmeden sahip olunan telif hakkı alınmış yazılımdır. (picasa, winap, msn)
Program nedir? Gerek İşletim sistemleri gerekse uygulama yazılımları temelde birer bilgisayar programıdır ve bilgisayarın hangi durumda nasıl davranması gerektiğini bildiren komutlar içerirler. Bilgisayar komutlarla hareket eder, bilgisayar programları da bilgisayara komut veren ve belli durumlarda belli şekilde çalışmasını düzenleyen, işlemleri sıraya koyan, belli yapılar oluşturabilen komut dizilimleridir.
Program nedir? Komut : Bilgisayara iş yaptıran önceden hazırlanmış bilgiye denir. Program : Donanımı önceden belirtilmiş bir sıraya göre gerekli işlemlerin yapılabilmesi için belli bir kurala göre hazırlanmış komut dizileridir. Programlama : Bilgisayara yaptırılacak herhangi bir işin bilgisayar dilleri ile programlanmasıdır. Programlama Dili : Programcının programı yazarken kullandığı özel bir dildir. Bilgisayara yaptırılacak olan işlerin bilgisayarın anlayabileceği dilde ifade edilmesidir.
Programlama dili Doğal dillerde olduğu gibi programlama dillerinde de belirli bir yazım kuralı (sentaks) vardır. Programlama dilleri ile sadece bilgisayarlar üzerinde çalışan uygulamalar değil, işlemcisi ve belleği bulunan diğer elektronik cihazlarda çalışan uygulamalar da yazılabilir. Bir programlama dilinde yazılmış olan kodu, bilgisayarın (yada elektronik cihazın) donanımına uygun makine diline çevirmek için Derleyici (Compiler) adı verilen bilgisayar programları kullanılır. Bazı programlama dillerinde yazılan programlar derleyici yerine yorumlayıcı kullanırlar. Yorumlayıcı programın kaynak kodunu derlemek yerine doğrudan satur satır yürüten bir çeşit programdır. BASIC gibi bazı diller hem derleyici hem yorumlayıcı programlar ile kullanılabilir. JAVA dili, yorumlayıcı kullanması nedeniyle taşınabilir (platform bağımsız) bir yapıya sahip olmuştur.
Makine Dili İlkel düzeyde bir programlama dilidir. Öğrenilmesi ve kullanılması oldukça güçtür. Bu dilde yazılan tüm komutlar 0 ve 1 lerden oluşur. Belirli bir işlemci/makine için yazılan kod, farklı yapıdaki başka bir makinede çalışmaz, tamamen yeniden yazılması gerekir. Örneğin 1011101100010001 farklı yapıdaki işlemcilerde farklı işlemleri yapar. Bu yüzden makine dili donanıma bağlıdır. Makine dili biraz daha kolay okunabilmesi için 16'lık sayı sistemi ile yazılır fakat derlenme sonrası kod ikilik sisteme çevrilir. İşlemci ikilik tabandaki kodu okur ve uygular.
Makine Dili Bu program ekrana "Hello world" yazısını yazar. 1011101100010001 0000000110111001 0000110100000000 1011010000001110 1000101000000111 0100001111001101 0001000011100010 1111100111001101 0010000001001000 0110010101101100 0110110001101111 0010110000100000 0101011101101111 0111001001101100 0110010000100001 Bu program ekrana "Hello world" yazısını yazar. BB 11 01 B9 0D 00 B4 0E 8A 07 43 CD 10 E2 F9 CD 20 48 65 6C 6C 6F 2C 20 57 6F 72 6C 64 21
Programlama Dilleri Programlama dillerini çeşitli açılardan sınıhlandırabiliriz. En sık kullanılan sınıhlandırmalar: 1. Seviyelerine göre sınıhlandırma. 2. Uygulama alanlarına göre sınıhlandırma.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri 1. Makine dili: En aşağı seviyeli programlama dili. (Saf makine dili tamamen 1 ve 0 lardan oluşuyor.) 2. Alçak seviyeli programlama dilleri (1. kuşak diller) Sembolik makine dili (Assembly language). 3. Orta seviyeli programlama dilleri (2. kuşak diller) Ada, C. Orta seviyeli diller daha az kayıpla makine diline çevrilebildiğinden daha hızlı çalışır. 4. Yüksek seviyeli diller (Bunlara algoritmik diller de denir) (3. kuşak diller) Fortran, Pascal, Basic, Cobol. 5. Çok yüksek seviyeli diller ya da görsel diller (visual languages)(4. kuşak diller) Access, Foxpro, Paradox, Xbase, Visual Basic, Oracle Forms. 6. Yapay zekaya yönelik diller Beşinci nesil programlama dilleridir. Yapay zeka programlama dillerinin çalışma mantığı diğer dillere göre farklıdır. Diğer dillerde bir problemin çözülmesi için gerekenler adım adım yazılır ve programa nasıl yapacağı öğretilirdi.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri 1950 li yılların hemen başlarında makine dili kullanımın getirdiği problemleri ortadan kaldırmaya yönelik çalışmalar yoğunlaştı. Bu yıllarda makine dilleri bilgisayarın çok sınırlı olan belleğine yükleniyor ve programlar böyle çalıştırılıyordu. İlk önce makine dilinin algılanma ve anlaşılma zorluğunu kısmen de olsa ortadan kaldıran bir adım atıldı. Sembolik makine dilleri geliştirildi. Sembolik makine dilleri (Assembly languages) yalnızca 1 ve 0 dan oluşan makine dilleri yerine İngilizce bazı kısaltma sözcüklerden oluşuyordu. Bilgisayar, programı çalışma aşamasında önce yorumlayarak makine diline çeviriyor daha sonra makine diline çevrilmiş komutları icra ediyordu. Bu şekilde çalıştırılan programların hızı neredeyse 30 kat yavaşlıyordu.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri Bu dönemde özellikle iki yorumlayıcı program öne çıkmıştı: John Mauchly nin UNIVAC 1 için yazdığı yorumlayıcı (1950) ve John Backus tarafından 1953 yılında IBM 701 için yazılan "Speedcoding" yorumlama sistemi. Eski makine dili programcıları yorumlayıcıların çok yavaş olduklarını, yalnızca makine dilinde yazılanların gerçek program deneceğini söylüyorlardı. Bu sorunun çözümü için Grace Hopper'ın bir çözümü vardı. Ona "compiler" derleyici ismi verildi.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri Assembly dillerinin kullanılmaya başlamasıyla bilgisayar kullanımı hızla arttı. Ancak en basit işlemlerin bile bilgisayara yaptırılması için bir çok komut gerekmesi, programlama prosesini daha hızlı bir hale getirmek için arayışları başlatmış, bunun sonucunda da daha yüksek seviyeli programlama dilleri geliştirilmeye başlanmıştır. Tarihsel süreç içinde Assembly dillerinden daha sonra geliştirilmiş ve daha yüksek seviyeli diller 3. kuşak diller sayılmaktadır. Bu dillerin hepsi algoritmik dillerdir. FORTRAN dili (FORmula TRANslator) kompleks matematiksel hesaplamalar gerektiren mühendislik ve bilimsel uygulamalarda kullanılmak üzere 1954-1957 yılları arasında IBM hirması için John Backus tarafından geliştirilmiştir. FORTRAN dili 3. seviye dillerin en eskisi kabul edilmektedir.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri COBOL (COmmon Business Oriented Language) 1959 yılında, Amerika'daki bilgisayar üreticileri, özel sektör ve devlet sektöründeki bilgisayar kullanıcılarından oluşan bir grup tarafından geliştirilmiştir. ALGOL (The ALGOritmic Language) 1958 yılında Avrupa'da bir konsorsiyum tarafından geliştirilmeye başlanmıştır. IBM Firması FORTRAN dilini kendi donanımlarında kullanılacak ortak programlama dili olarak benimsediğinden, Avrupa'lılar da alternatif bir dil geliştirmek istemişlerdi. ALGOL dilinde geliştirilen bir çok prensip modern programlama dillerinin hepsinde kullanılmaktadır.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri 60'lı yılların başlarında programlama dilleri üzerinde yapılan çalışmalar yapısal programlama kavramını gündeme getirmiştir. Bu dillerden bazılarına kısaca göz atalım: PASCAL dili 1971 yılında akademik çevrelere yapısal programlama kavramını tanıtmak için Profesör Niclaus Wirth tarafından geliştirilmiş (Dilin yaratıcısı, dile matematikçi ve hilozof Blaise Pascal'ın ismini vermiştir.) ve bu dil kısa zaman içinde üniversitelerde kullanılan programlama dili haline gelmiştir. BASIC dili 1960'lı yılların ortalarında John Kemeney ve Thomas Kurtz tarafından geliştirilmiştir. BASIC dili de ANSI tarafından standartlaştırılmıştır. Ayrıca BASIC dilinin bazı versiyonları uygulama programlarında (Örneğin MS Excel ve MS Word'de) kullanıcının özelleştirme ve otomatikleştirme amacıyla yazacağı makroların yazılmasında kullanılan programlama dili olarak da genel kabul görmüştür.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri ADA dili ise Amerikan Savunma Departmanı (Department of Defence - DoD) desteği ile 70 li yıllar ve 80'li yılların başlarında geliştirilmiştir. Ada dili genel amaçlı bir dildir, ticari uygulamalardan roketlerin yönlendirilmesine kadar birçok farklı alanda kullanılmaktdır. Dilin önemli özelliklerinden bir tanesi gerçek zaman uygulamalarına (real- time applications / embedded systems) destek vermesidir. Başka bir özelliği de yüksek modülaritesi nedeniyle büyük programların yazımını kolaylaştırmasıdır. Ancak büyük ve karmaşık derleyicilere ihtiyaç duyması, C, Modula- 2 ve C++ dillerine karşı rekabetini zorlaştırmıştır.
Programlama Dilleri Seviyelerine Göre Programlama Dilleri Çok yüksek seviyeli ve genellikle algoritmik yapı içermeyen programların görsel bir ortamda yazıldığı diller ise 4. kuşak diller olarak isimlendirilirler. Genellikle 4GL olarak kısaltılırlar. (fourth generation language). İnsan algısına en yakın dillerdir. RPG dili 4. kuşak dillerin ilki olarak kabul edilebilir.özellikle küçük IBM makinalarının kullanıcıları olan şirketlerin, rapor üretimi için basit bir dil istemeleri üzerine IBM hirması tarafından geliştirilmiştir. Beşinci nesil programlama dilleridir. Yapay zeka programlama dillerinin çalışma mantığı diğer dillere göre farklıdır. Diğer dillerde bir problemin çözülmesi için gerekenler adım adım yazılır ve programa nasıl yapacağı öğretilirdi. Yapay zekada ise koşulları ve kısıtlamaları programa verdiğinizde, çözümü programın kendisi bulur. Açıkça kodlamanın yerine bildirimsel yöntemle çalışır. Örneğin: Prolog, OPS5 ve Mercury
Programlama Dilleri Uygulama Alanlarına Göre Programlama Dilleri 1. Bilimsel ve mühendislik uygulama dilleri Pascal, C (C programlama dili üniversitelerdeki akademik çalışmalarda da yoğun olarak kullanılıyor.), FORTRAN 2. Veri tabanı dilleri: XBASE, (Foxpro, Dbase, CA- Clipper), Oracle Forms, Visual Foxpro. 3. Genel amaçlı programlama dilleri: Pascal, C, Basic. 4. Yapay zeka dilleri: Prolog, Lisp. 5. Simulasyon dilleri GPSS, Simula 67 6. Makro Dilleri (Scripting languages) awk, Perl, Python, Tcl, JavaScript. 7. Sistem programlama dilleri: Sembolik makine dilleri, BCPL, C, C++, occam.
Programlama Dilleri Programlama Dillerinin Değerleme Ölçütleri Verimlilik (efhiciency) : programın hızlı çalışma özelliği Veri türleri ve yapıları (data types and structures) : Çeşitli veri türlerini ve veri yapılarını destekleme yeteneğidir. Alt programlama yeteneği (Modularity) : programı parçalar halinde yazmayı desteklemesi Yapısallık (structural programming support) : Esneklik (hlexibility) : programlama dilinin programcıyı kısıtlamaması Öğrenme ve öğretme kolaylığı (pedagogy) Genellik (generality) Giriş / Çıkış (input / output, I / O facility) kolaylığı Okunabilirlik (readability) Taşınabilirlik (portability) Nesne Yönelimlilik (object orientation)
Bu derste neler gördük? Yazılım (Software) Sistem Yazılımları Uygulama yazılımları Program ve Programlama Dilleri SORULAR?