Язык программирования для визуализации + видео обзор

Визуальное программирование

Визуальное программирование –что это?

Визуальное программирование-это создание компьютерной программы с использованием графических элементов.

Язык программирования для визуализациивизуальное программирование

Традиционно, программа представляет собой последовательность текстовых инструкций, используемых для достижения определенного результата или решения различных проблем.

Языки программирования часто имеют определенные способы представления работы, которая должна быть выполнена, что приводит к сложности. Визуальное программирование пытается упростить создание программ. Но пока текстовое программирование является основным видом программирования.

Визуальное программирование и его возможности

Графическое программирование позволяет людям описывать процессы с помощью иллюстраций. Типичный текстовый язык программирования заставляет программиста думать, как компьютер. Визуальный язык программирования позволяет программисту описать процесс в терминах, которые имеют смысл для людей.

Язык программирования для визуализациитекстовое программирование

Насколько велик разрыв между визуальным программированием и традиционным программированием, зависит от инструмента визуального программирования. С одной стороны, инструмент почти полностью защищает программиста от разрыва между человеческим мышлением и компьютерами, перемещающими биты по памяти.

Например, чтобы создать список дел в инструменте визуального программирования, программист рисует поток приложения. Результирующая блок-схема описывает экраны, взаимодействия пользователей и то, что происходит с данными на каждом этапе. Затем инструмент превращает это в программное обеспечение.

Текстовые языки программирования полностью сосредоточены на реализации — это точные шаги, которые компьютер должен предпринять, чтобы создать продукт, который мы хотим предоставить пользователю. Конечно, языки более высокого уровня и современные фреймворки дают нам удобные ярлыки. Но задача разработчика — перевести человеческие потребности в процессы, которые соответствуют ограниченным возможностям компьютера.

Визуального программирование следуют тем же процессам и парадигмам, что и текстовое программирование. Представьте, что вы рисуете класс и его связь с объектами, которые вы создаете, а не печатаете все это в текстовом редакторе. Все это звучит здорово! Но, спросите вы, где все визуальные программисты? Почему мы все еще пишем код вручную? Чтобы понять почему, давайте поймем истоки визуального программирования.

Рождение блок-схемы как прообраза визуального программирования

Начало 20-го века было временем утопических усилий по продвижению человечества вперед. Бурно развивалось производство и это вызвало необходимость документирования технологических процессов. В результате мы получили схему технологического процесса.

Язык программирования для визуализацииблок-схема

То, что станет современной блок-схемой, дало нам визуальный язык для описания процессов. На протяжении тысячелетий люди использовали диаграммы для передачи сложных идей. Но этот формализованный язык быстро распространился, чтобы стать стандартизированным в промышленности.

В 1949 году пионеры информатики Герман Гольдстайн и Джон фон Нейман стали первыми, кто применил блок-схемы для описания компьютерных программ, работая на компьютере ENIAC. Такой визуальный язык был необходим, когда программирование было вопросом правильной установки тысяч десятипозиционных переключателей кольцевого счетчика.

Язык программирования для визуализацииЭНИАК

По мере развития вычислительной техники в последующие годы ученые впервые использовали языки ассемблера. Затем они перешли на языки более высокого уровня, такие как FORTRAN и COBOL, которые задают стандарты для языков, которые мы используем и сегодня. В каком-то смысле каждый новый язык был одним и тем же.

Роль программиста состояла в том, чтобы разбить проблемы человеческого масштаба на алгоритмы, способные работать на компьютерном оборудовании. Алгоритмы принято было рисовать в виде блок-схем, где каждый элемент блок-схемы мог включать в себя отдельные большие блоки программ. В связи с ограниченными возможностями компьютеров графическое программирование не получило большого развития.

Визуальное программирование в современности

Рост мощности компьютерного оборудования позволил программному обеспечению решать все более сложные проблемы. Эта возросшая сложность привела к некоторому изменению роли визуального программирования и текстового программирования. Простую систему управления персоналом или технологическим процессом легко представить визуально.

В 1990-е годы визуальное программирование разделилось на три ветви, каждая из которых занималась определенной проблемной областью:

Не сегодняшний день есть много языков, которые позволяют программировать визуально. Как правило, визуальные языки программирования включают в себя:

Визуальное программирование критикуют за то, что оно делает программы игрушечными. Также количество визуальных элементов, которые могут быть показаны на экране одновременно ограничено. Предел Дойча указывает, что может быть показано примерно 50 элементов.

Поэтому нет возможности писать очень сложные и разветвленные программы. Но программирование развивается и есть надежда, что визуальные языки также могут решать проблемы, как и текстовые.

Образовательные среды визуального программирования

Визуальное программирование Scratch или Lego активно используются в системах образования. Проект Lego Mindstorms предлагает визуальный язык программирования, основанный на LabVIEW, для взаимодействия с программируемыми блоками Lego.

Язык программирования для визуализацииScratch

Рассмотрим более подробно программируемые блоки Lego EV3. Блоки находятся в нижней части окна среды программирования Lego. Эта группа блоков носит название палитра блоков. Всего есть шесть типов блоков у которых для удобства в верхней части расположена полоса разного цвета:

На начальном этапе изучения Lego EV3 используются в основном блоки действия, управления операторами и блоки датчиков. Остальные типы блоков используются для сложных проектов, для конкурсов и соревнований.

Визуальное программирование — будущее программистов?

Источник

Visual Scripting: будущее уже наступило?

Эту статью можно рассматривать как обзор-рассуждение на тему визуального программирования. У меня самого больше опыта создания игр на Unity, в Unreal Engine 4 я новичок, поэтому мы будем говорить о самом явлении визуального программирования в целом, а не только о UE.

Язык программирования для визуализации

Немного истории, или коротко о визуальном программировании

Мы не будем слишком глубоко уходить в историю, но знайте: визуальные языки как таковые появились очень давно, задолго до того, как увидел свет визуально прекрасный Unreal Blueprint. Проанализировав концепцию визуального программирования более внимательно, мы увидим, что она базируется на парадигме программирования потока данных (dataflow programming). Этот подход был придуман еще в 70-х годах прошлого века. Он заключается в том, что любую программу можно представить в виде орграфа, который отображает поток данных между компонентами программы (по сути, это та же блок-схема). К сожалению, эта парадигма сейчас находится весьма далеко от трендовых течений, но мы можем вернуться к ней в период расцвета визуального программирования.

Стремление к визуализации алгоритмов у человека зародилось практически одновременно с появлением самого понятия «алгоритм». Оно происходит от естественного желания точнее определить и обозначить свои цели и действия. Кроме того, визуализация помогает лучше постигать задуманную идею и развивать её. Например, иероглифическая запись в пирамиде «Мумифицировать следует вот так…» вполне может считаться визуализацией алгоритма.

Если же говорить о программировании, то первое, что приходит в голову — это блок-схема, самый явный пример визуального программирования. В бытность студентами на первых лабораторных работах вы, возможно, не выполняли задания на компьютере, а чертили и сдавали блок-схемы на бумаге.

Язык программирования для визуализации

За блок-схемами (по крайней мере, в те времена, когда я учился) следовал Pascal, а после него — божественный Delphi. Когда я первый раз увидел Delphi, то был поражен: я мог сделать простую программу, написав 10 строк кода (еще 20 генерировал сам Delphi, но кого это волнует). По сути, Delphi, Visual Basic и другие среды, в которых тогда все активно работали, были первыми массовыми примерами визуального программирования. Да, большую часть кода ты писал сам, но уже можно было прокидывать события, изменять данные и делать интерфейс через удобные UI.

Язык программирования для визуализации

Наверное, процесс визуального программирования был так притягателен, что люди заболевали кнопкофилией… Между прочим, скрин из программы 2008 года, из статьи «Интерфейс, за который нужно убивать»

Современная концепция визуального программирования

Откуда вообще взялось это желание — писать программу без кода? Ну, во-первых, есть мнение, что код — это сложно. Это магия. Это страшные закорючки, в которых без оператора матрицы не разобраться. Но при всем этом программирование — это здорово, престижно и, как правило, приятно с финансовой точки зрения. Отсюда возникает желание быть программистом, которое сталкивается с нежеланием или боязнью писать код (и ленью, куда уж без нее). Поэтому мы всегда ищем инструменты, которые обладают мощным функционалом, но при этом просты в освоении. Этот процесс прослеживается везде: упрощение концепции ПО, упрощение интерфейсов, упрощение веб-сервисов и тому подобное. Кстати, эти же процессы происходят и при эволюции «обычных» языков программирования. Достаточно сравнить COBOL и Python.

Язык программирования для визуализации

Очевидно, вы выберете правую сторону, по крайней мере, она приятна для глаз

Кроме вышеперечисленных причин, визуальное программирование отлично подходит для обучения. На мой взгляд, это одно из лучших его применений. Визуализация позволяет лучше понимать алгоритмы и взаимосвязи классов и функций.

Язык программирования для визуализации

Рассматривая современные средства визуального программирования, необязательно сразу лезть в 2017 год. Есть хороший проект Google Blockly, главная функция которого — образовательная. Небольшой обзор этого языка уже был на Хабре. Blockly очень интересен и отлично подходит для обучения детей программированию, его вполне можно использовать для школьных занятий. Хотя, лично на мой взгляд, «пазловая» система языка не позволяет сразу ощутить все связи вашей программы. Приходится распутывать пазл, как клубок.

Если брать последние десять лет, то можно отметить довольно много попыток реализовать удобную и эффективную систему визуального программирования, хотя взлететь пока что не удалось ни одной. В любом случае, технический прогресс — на стороне визуальных языков. Мощности и технологии сейчас такие, что вы можете без проблем отрисовывать в браузере любые конструкции, используя сглаживание и разные визуальные эффекты.

Производительность среднего компьютера тоже увеличилась: сейчас можно без проблем запускать Unity или Unreal Editor и не бояться, что ваш ПК задымится. Эти изменения привели к появлению нового слова в визуальном программировании — Unreal Blueprint.

Нереальные чертежи

Язык программирования для визуализации

Откуда пошло название

Blueprint – визуальный скриптовый язык, который позволяет написать логику игры без применения языков программирования. По крайней мере, так он себя заявляет. Проект состоит из узлов (nodes), которые соединены линиями передачи данных. Каждый узел может представлять функцию, событие, оператор и так далее.

Язык программирования для визуализации

Примеры узлов в Blueprint

Когда я впервые увидел эту систему, я был в восторге. Это выглядело безумно просто и элегантно. При этом программа читалась так же легко, как блок-схема. Можно было, едва взглянув, понять, что делает алгоритм.

Язык программирования для визуализации

Пример сортировки. Выглядит вполне нормально

С точки зрения визуального программирования, Blueprint – это великолепно проработанная концепция, которая, вероятно, ускорит развитие данной технологии. При этом до него уже существовали системы типа Unity Playmaker, но, на мой взгляд, они далеко не так хорошо реализованы и служат просто небольшой надстройкой над кодом. В данный момент уже начали появляться другие решения с подобной технологией, например, инструмент для создания SQL-запросов — VAX. В статье автор указал, что идея пришла к нему как раз после знакомства с Blueprint.

На мой взгляд, создание игр — это та сфера деятельности, где визуальное программирование можно использовать по-настоящему эффективно. Если мы возьмем простую головоломку или аркаду (подчеркиваю: простую), её можно разбить на элементарные геймплейные блоки, которые разработчик переписывает снова и снова в каждом проекте (ну, или просто копирует). Почему бы не создать библиотеку этих элементарных блоков? Именно с ними вы и работаете в Blueprint. Более того, уже сейчас можно разделить функционал между программистами и геймдизайнерами. Одни будут писать начинку для блоков, а другие — соединять их в готовый функционал.

Будущее еще не наступило.

При всей приятности Blueprint я не нашел крупных проектов, сделанных исключительно на нем. Есть пара продуктов от небольших команд, и они, по большей части, совсем «мелкие». Судя по всему, в данный момент невозможно создать серьезный проект на «чистом» Blueprint, обязательно нужно будет писать код на С++.

Кроме того, возникают проблемы с реально большими блоками нашего чертежа. Писать плохой код можно даже в мощном инструменте визуального программирования, поэтому, если вы не будете продумывать свои алгоритмы, то получите что-то такое…

Язык программирования для визуализации

Это, конечно, преувеличение, но поверьте: в Blueprint можно сделать нечто ужасное, что захочется немедленно сжечь. Кроме того, даже хорошо структурированный проект может занимать очень много места и походить на осьминога, который хочет вас сожрать.

Язык программирования для визуализации

Конечно, весь проект состоит из отдельных классов, но большие алгоритмы все равно выглядят странно и страшно.

Язык программирования для визуализации

Реализация A* одним из пользователей движка. Взято с форума по Unreal Engine.

Как вы видите, не все так просто. Игры все еще нельзя делать одним кликанием мышки, программы нельзя писать без кода, но мы постепенно приближаемся к таким технологиям. Главный вопрос — хорошо это или плохо? Так или иначе, будущее еще не наступило.

Источник

Визуальное программирование – будущее написание кода

Визуальное программирование – будущее написание кода

Визуальное программирование – способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста. Визуальное программирование часто представляют как следующий этап развития текстовых языков программирования.

Язык программирования для визуализации

На данный момент, это один из лучших визульный редакторов, в котором можно создавать игры без знания языков программирования. Однако хочется заметить, что несмотря на его популярность и рост визуального программирования в целом, ещё ни один большой проект без дополнения кодом так и не вышел.

Визуальное программирование, а точнее его концепция, базируется на технологии программирования потока данных. Этот подход был придуман ещё 1970-х годах. Он заключается в том, что любую программу можно представить в так называемой блок-схеме. Если вы когда-то сталкивались с алгоритмами, то вы должны знать что это.

Стремление к визуализации алгоритмов у человека появилось почти одновременно с появление самого понятия алгоритм. Это происходит от естественного желания точнее обозначить свои цели и действия. Кроме того, визуализация помогает лучше постигать задуманную идею и в последствии её развивать.

Визуальное программирование поможет в обучении

Желание научиться создавать программы с помощью визуального редактора у человека появилось из-за разных факторов, однако есть мнение, что код – это сложно, страшные, непонятные закарлючки, которые понимают только гении. Всё конечно же не так, программирование это круто, интересно и полезно для общества в большинстве случаях.

Есть много перспективных языков программирования, которые помогают в развитии различных сфер, почитать.

Люди, как правило, ленивы и каждый хочет упростить себе работу и плюс, не все люди хотят писать код, а некоторые и не думают этого делать. Вот тут и приходит на помощь визуальное программирование.

Рассматривая современные средства визуального программирования, стоит упомянуть о проекте The Blockly от компании Google, главная функция которого, это образование.

Язык программирования для визуализации

Blockly позволяет разработать свои приложения под Web, Android, iOS и научится программировать просто перемещая и создавая блоки. Логические и математические операции, переменные, циклы, списки, функции – это то, что можно выучить и сделать с помощью Blockly.

С помощью Blockly можно легко обучать детей в школе, начиная с малого возраста и не затрудняться с учебным планом по информатике. Это будет куда полезнее современной системы образования(личное мнение).

Существуют достаточно хорошие решения визуального программирования, тот же Unreal BluePrint, Unity3D Maker и другие, однако не один из них не является идеальным на данный момент.

Визуальное программирование – выводы

Мощности вычеслительных машин на сегодняшний день значительно выросли и это безусловно на стороне визульного программирования. Вы можете без проблем запустить Unity3D, Unreal Engine, отрисовать графику в браузере и не бояться, что ваш ПК задымится.

Несмотря на то, что можно создавать приложения, сайты, игры с помощью редакторов визуального программирования, не существует ни одного крупного проекта, который был создан исключительно на нём.

Судя по всему, игры всё ещё нельзя делать только при помощи клика мышки, программы нельзя писать без кода, но мы постепенно приближаемся к таким технологиям. Главный вопрос, хорошо это или плохо? Так или иначе, будущее ещё не наступило.

На этом всё, подписывайтесь на телеграмм канал и на обновления сайта, делитесь статьёй с друзьями.

Источник

Визуальные языки программирования

Язык программирования для визуализации

Это один из наиболее популярных визуальных языков программирования, который подходит для обучения разработке детей разных возрастов. Создан Митчелом Резником, профессором Массачусетского технологического института. Основная цель – вовлечение детей в процесс обучения. Причем скретч с успехом используется не только для преподавания основ программирования, но и на уроках математики, например.

Создание Scratch, а также его дальнейшее развитие обеспечивается, в первую очередь за счет взаимодействия с известной компанией LEGO. Именно это и позволило начать обучение робототехнике для самых маленьких на базе все того же визуального языка программирования.

В отличие от многих других инструментов разработчика, Scratch не требует знаний синтаксиса. Здесь нет необходимости в написании кода, что было бы затруднительным и, главное, утомительным для любого ребенка. Вместо этого, предлагаются готовые блоки, с помощью которых ребенок сможет постичь азы и принципы разработки в целом.

Например, с помощью Scratch детям намного проще объяснить такие основы основ, как функции, циклы и ветвления. Причем в результате своих действий в Scratch, ребенок создает какую-то игру или мультипликацию, что еще и очень увлекательно. Scratch имеет несколько версий. Последней на сегодняшний день является 3.0

Этот продукт известной компании Google представляет собой библиотеку для создания среды визуального программирования. Появился в 2012 году и с тех пор активно развивается. В основном, применяется для учебных целей. Как и в случае со Scratch или App Inventor, разработчику не нужно писать код для создания программ. Есть готовые блоки, которые необходимо перетаскивать.

У этой библиотеки есть облачное хранилище, с помощью которого можно делиться созданными приложениями с другими. Blockly переведен на многие языки, в том числе русский. Однако не стоит забывать о том, что языком программирования является английский. Поэтому изучать стоит именно его.

Этот визуальный язык программирования появился еще в 1998 году. Разработан Университетом Карнеги-Меллона. Написан на Java. Последняя версия языка появилась в 2013 году. То есть он не так активно развивается, как многие его конкуренты, в том числе Scratch.

Принцип работы с Алисой тот же, что и с другими подобными средами и платформами. Пользователь перетаскивает готовые блоки для создания программ. Правда, сам интерфейс выглядит несколько сложнее и язык, в целом, предназначен больше для обучения взрослых программистов. Хотя дети, уверенно читающие на английском могут вполне неплохо разобраться во всех премудростях Алисы.

Этот визуальный язык программирования создан в 1996 году. Разработан Аланом Кеем на базе языка программирования Squeak (на основе классов). Идея eToys примерно та же, что и у Scratch – создать такую платформу, которая позволила бы детям без труда получить представление об основах программирования без использования кода.

В программе можно создавать любые типы анимаций, то есть делать готовые приложения с помощью предлагаемых блоков, оборачивая их в функции. Также, есть возможность тестирования уже созданных приложений с помощью внутренних ресурсов eToys. Многие эксперты считают, что именно eToys стал прообразом для создания в будущем визуального языка программирования Scratch.

Это еще один визуальный язык программирования, предназначенный именно для обучения детей разработке. Из названия понятно, что речь идет о черепашке. Именно с помощью виртуальной черепахи ребенок будет знакомиться с основами программирования.

На русский язык переводится как щелчок. Идея в том, что разработчик может писать приложения «как по щелчку пальцев». То есть быстро и с готовым набором команд. Появился Snap! В 2011 году. Его разработчиком является Брайан Кейт Харви. Данный визуальный язык программирования можно использовать для обучения детей разного возраста.

Snap! создавался как одно из продолжений идей Scratch. Данная платформа имеет очень удобный интерфейс. Экран разделен на три основных области, каждая из которой имеет свой собственный функционал. Здесь предлагается набор готовых действий, которые можно комбинировать и, тем самым, создавать игры и различные анимации.

И действительно, почему бы не начать с обычных текстовых языков, вроде JavaScript, Python или Java? Преимуществом визуальных платформ в данном случае является то, что они позволяют значительно облегчить процесс понимания и восприятия программирования детьми. То есть они как бы изымают из программирование все то, что ребенку не понадобится на этапе изучения азов, позволяя быстрее проходить путь от появления идеи до конечного результата.

Например, для того, чтобы сделать простую анимацию в Scratch, ребенок будет использовать всего несколько готовых блоков. Сделать тоже самое, например, на языке JavaScript намного сложнее. По крайней мере, до своей первой анимации в JS ребенок дойдет намного позже, так как ему придется изучить синтаксис, а на это может уйти до года.

А почему бы сразу не начать изучать синтаксис?

Это тоже вполне резонный вопрос. Для взрослого именно такой путь и является единственно правильным. Но не будем забывать, что взрослый, изучающий программирование, имеет вполне конкретные цели. Например, он хочет стать разработчиком, сменить сферу деятельности, рассчитывает на более высокую заработную плату.

У ребенка нет такой цели. Поэтому ему важно, чтобы результат был как можно ближе по времени к моменту, с которого он начинает программировать. Если начать преподавать маленьким детям синтаксис языка программирования, скорее всего, они быстро устанут и потеряют интерес. Именно поэтому и были разработаны визуальные языки. Они помогают постичь азы разработки, вникнуть в функции, ветвления, переменные и уже после этого, при желании продолжать, ребенок через какое-то время сможет начать учить один из текстовых языков программирования.

Источник

Видео

Визуализация Данных на Python | Pandas и Matplotlib

Визуализация Данных на Python | Pandas и Matplotlib

Мастер-класс "Основы визуального программирования на языке C++"

Мастер-класс "Основы визуального программирования на языке C++"

Простые игры и визуализации | Программирование | Начальный курс

Простые игры и визуализации  | Программирование | Начальный курс

Код для визуализации алгоритмов сортировки на Java. Обзор.

Код для визуализации алгоритмов сортировки на Java. Обзор.

2. Создание простейшего алгоритма и визуализации

2.  Создание простейшего алгоритма и визуализации

Библиотеки для визуализации данных в Python

Библиотеки для визуализации данных в Python

Визуализация данных

Визуализация данных

Язык R: эффективный инструмент для обработки, анализа и визуализации данных

Язык R: эффективный инструмент для обработки, анализа и визуализации данных

О важности визуализация базы данных и удобству разработки.

О важности визуализация базы данных и удобству разработки.

Приложение для визуализации данных с помощью React

Приложение для визуализации данных с помощью React
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.