От древнего египта к расшифровке генома: что такое программирование на самом деле

Оплата труда

Важные качества

Профессия системный программист предполагает склонность к точным наукам и технике, хорошую память (в том числе оперативную), усидчивость, умение концентрировать и переключать внимание, ответственность, самоорганизованность

Знания и навыки

Специалист по программированию систем должен уметь с помощью математических методов разрабатывать алгоритмы программ для решения поставленных задач и самостоятельно писать эти программы, модифицировать и адаптировать готовые программы к конкретной системе, обеспечивать оптимальное применение прикладных программ, создавать базы данных и т.д.

Он должен владеть технологией и системного, и прикладного программирования, знать технологии защиты баз данных.

Что же нужно сдавать на программиста?

Какие предметы нужно сдавать на программиста, в конечном счёте, зависит от той специальности, на которую планирует поступать абитуриент. Также, в разных вузах будет отличаться и количество необходимых баллов.

Большое значение имеет направление подготовки. Поступить можно на обучение написанию программ, на обслуживание и проектирование корпоративных сетей или на освоение языков для веб-программирования.

Вот то, что нужно сдавать на программиста для подавляющего большинства высших учебных заведений: математика, информатика или физика, а также русский язык.

Крайне важным является знание английского языка. Для работы иностранный язык потребуется в обязательном порядке, поэтому к моменту получения диплома нужно быть готовым владеть им на хорошем уровне.

Хорошо изучить его в процессе получения высшего образования в вузе не всегда возможно, поэтому нелишним будет задуматься и о курсах.

Стоит обратить внимание, что в некоторых вузах, английский язык входит в список предметов, которые нужно сдавать на программиста уже при поступлении.

Что нужно сдавать на программиста в колледже?

Профессиональные навыки программирования можно получить не только в высшем учебном заведении. После 9-го и 11-го класса, выпускники школ могут поступить на обучение по профилю IT-специалиста-универсала.

По результатам обучения в колледже, можно будет устроиться на работу по профессии, например, системного администратора.

Абитуриентам, поступающим после 9-го класса, нужно быть готовыми к сдаче тестирования по русскому языку и математике. Вот то, что нужно сдавать на программиста при поступлении во многие колледжи и техникумы. Подойдут и результаты ГИА, но нужно показать хороший балл.

Какие предметы надо сдавать на программиста, поступающим в колледж после 11-го класса? Это так же русский язык и математика, но где-то могут попросить дополнительно пройти тестирование по физике и информатике.

Учащимся в колледже или техникуме, тоже нужно не забывать об английском языке. При трудоустройстве на работу, его знания необходимы. В основном, это технический английский.

Точные требования по предметам, что будут нужны, чтобы поступить на программиста, следует уточнять в интересных вам учебных заведениях. Большинство ссузов устроят результаты ГИА или ЕГЭ и сдавать что-то дополнительно не потребуется.

Требования к ИТ-специалистам

На сегодняшний день одна из самых высоких зарплат доступна программисту «1С» — до 250 тыс. руб. в месяц. При этом кандидату необходимо иметь высшее образование, опыт работы не менее 5 лет и грамотную речь, а также знать платформы «1С», основные типовые конфигурации, управляемые формы и системы компоновки данных, следует из отчета. Преимуществом кандидата станет навык работы с ERP-системой. Среди обязанностей работника — исправление ошибок в коде, перенос данных и их синхронизация, обновление нетиповых конфигураций, проектная разработка модулей и блоков.

Зарплата ИТ-специалиста в России выросла на 20% за три месяца

Middle+разработчик РНР может получать до 230 тыс. руб. в месяц. От соискателя требуется опыт работы с фреймворками, знание PHP и объектно-ориентированного программирования, а также умение проектировать приложение. В обязанности специалиста будет входить проектирование и разработка нового продукта, проведение Unit/Acceptance тестов, оптимизация существующей функциональности и проверка кода. Эта вакансия предполагает возможность удаленной работы. Компания также предоставляет необходимую технику и программное обеспечение и компенсирует обучение английскому языку, говорится в вакансии.

От DevOps к TestOps: как ускорить процессы тестирования новых приложений и ПО
Интеграция

От 200 тыс. руб. предлагают Lead/Senior Frontend разработчику в «Сберавто». Для трудоустройства соискателю нужно иметь опыт работы с Webpack и Typescript, навык взаимодействия с бэкендом и проектирования API, а также знать JavaScript, HTML, CSS, React, Redux. Преимуществом будет широкий кругозор по технологиям и архитектурам, а также готовность взять ответственность за полный цикл развития продукта, говорится в описании вакансии. Специалист будет развивать команду Frontend-разработчиков, работать с микросервисной архитектурой и адаптивной версткой под разные браузеры. Компания предоставляет необходимое оборудование и другие ресурсы для комфортной работы.

Из чего состоит программа на C++

Начнём с самой первой строчки:

С помощью языка программирования можно:

• писать условия;
• работать с памятью;
• создавать подпрограммы;
• работать с классами, структурами и объектами;
• выполнять базовые математические операции и так далее.

Но чтобы получить больше возможностей, программе нужно как-то взаимодействовать с операционной системой. Писать код, который будет отправлять команды ОС, достаточно сложно, но нам и не придётся — всё уже написано другими разработчиками и помещено в специальную библиотеку.

Одна из таких библиотек, iostream, позволяет запрашивать пользовательский ввод или выводить что-то в консоли.

Есть и другие библиотеки, которые помогают работать с графикой, отправлять запросы через интернет, воспроизводить звук и так далее. В будущем вы научитесь самостоятельно писать свои собственные библиотеки.

Вернёмся к коду:

main () — это подпрограмма (функция), с которой начинается выполнение любой программы на C++. Её также называют точкой входа.

Подробнее подпрограммы мы разберём в следующих статьях. Сейчас нужно знать только то, что все команды записывают в тело функции.

Настало время понять, как работают команды:

Команда cout говорит компьютеру о том, что нужно вывести определённый текст в консоли. В нашем случае — Hello, World!. Любой текст должен быть в кавычках, иначе компилятор воспримет его как идентификатор, то есть имя команды, функции, переменной и так далее. Поэкспериментируйте с текстом, запустите программу и посмотрите, что изменится.

После каждой команды должна стоять точка с запятой — она говорит компилятору, что это конец инструкции и нужно переходить к следующей.

Должностные обязанности

В первую очередь следует отметить тот факт, что все рабочие задачи, которые обязан выполнять программист в ходе своей профессиональной деятельности, прописаны в должностной инструкции. Этот документ должен выдаваться соискателю при трудоустройстве, а потому еще на самом первом этапе вы сможете понять, в чем заключается конкретная работа и готовы ли вы к ее выполнению. В связи с тем, что такую должностную инструкцию составляет работодатель, обязанности, которые в нее входят, могут значительно различаться от конкретного места работы, а также от требований и предпочтений самого нанимателя.

Если постараться привести универсальную стандартизированную инструкцию для программиста, то в нее можно включить следующие пункты:

• разработка программ, необходимых для произведения разного рода вычислений (при этом применяются специализированные математические модели, а также алгоритмы решения научных, технических и производственных задач);
• создание схем решения тех или иных задач;
• перевод математических алгоритмов, необходимых для вычисления, на формализованный (так называемый компьютерный или машинный) язык;
• ввод информации (при этом программист самостоятельно определяет ее объем);
• контроль за операциями, которые производит компьютер;
• контроль за формой и смысловым наполнением документов;
• проверка результатов;
• разработка макетов и схем ввода информации;
• контроль за производимыми компьютером процессами (например, обработка, хранение и анализ информации);
• осуществление камеральной проверки программ;
• определение необходимых данных, которые помогут решить максимальное число задач с учетом большого количества условий;
• отладка программ;
• использование существующих программ и приложений;
• работа над автоматизацией;
• внедрение новых методов;
• внедрение программ;
• унификация и стандартизация различных процессов;
• создание картотек типовых программ;
• создание документов для машинной обработки и т. д.

Парадигмы программирования[править]

Функциональное программирование в соответствующем Вики-учебнике подробно изложено, поэтому поговорим об императивном программировании.

Для императивных языков программирования можно выделить 4 современных парадигмы программирования:

1. Процедурное программирование (ПП)
2. Объектно-ориентированное программирование (ООП)
3. Компонентно-ориентированное программирование (КОП)
4. Аспектно-ориентированное программирование (АОП)

Процедурное программированиеправить

Вот пример процедурного кода, выводящего строку:

<?php

echo "Hello, world!";

?>

‍

Вот пример объектно-ориентированного кода, который делает то же самое:

<?php

class helloWorld { 
  function myPrint() { 
    echo "Hello, world!"; 
  } 
} 
$myHelloWorld = new helloWorld(); 
$myHelloWorld->myPrint();

?>

Но чем конкретно занимаются программисты?

• Разработка мобильных приложений — одна из топовых специальностей в программировании, в которой ежедневно открываются сотни вакансий. Всего есть три вида мобильной разработки:
• iOS-разработка подразумевает создание приложений для iPhone. Работа с этой системой требует наличия MacBook или компьютера Mac, поэтому новичкам придется вложить на старте профессии от 100 000 рублей.
• Android-разработка имеет низкий порог вхождения — для старта подойдет любой ноутбук на Windows. Выбор устройств для разработки гораздо шире: флагманские, средние и бюджетные линейки Samsung, Xiaomi, Honor и еще десятка производителей.
• Кроссплатформенная разработка для двух операционных систем одновременно.

Обычно для разных типов систем  крупные компании нанимают двух разных разработчиков, но иногда ищут специалистов-универсалов.

Веб-разработка

• Frontend — программирование видимой части сервиса, с которой пользователь взаимодействует в браузере. Сюда входят, например, внешний вид сайта, выпадающее меню, взаимодействие с кнопками, формы обратной связи и многое другое.
• Backend — работа с внутренней частью сайта или веб-приложения, невидимой для пользователя. Backend-разработчики отвечают за то, чтобы информация после заполнения формы на сайте попадала в базу данных, а при необходимости данные быстро подгружались из базы и передавались на фронтенд, видимую часть сайта. Например, когда вы просматриваете новости, код, написанный на бэкенде, извлекает из хранилища свежие публикации, передает их на фронтенд, и пользователь уже видит привычную ленту.
• Fullstack — это работа со всем сразу. Термин придумали для программистов, знающих несколько языков и совмещающих навыки фронтенда и бэкенда. Некоторые fullstack-специалисты берут на себя мобильную разработку, работу с сервером или UX-дизайн. Их многофункциональность может стремиться к бесконечности.

• Разработка игр или геймдев — игровые разработчики участвуют в создании компьютерных и мобильных игр разной сложности, от простых платформеров в 2D до крупных AAA-проектов уровня GTA, «Ведьмак» и Cyberpunk 2077.
• Системное программирование — это создание программного обеспечения для операционных систем. Не самое популярное направление разработки, зато в нем меньше конкурентов. Например, системный программист занимается разработкой драйверов, которые помогают системе взаимодействовать с другими устройствами: подключить колонки к ноутбуку с помощью аудиодрайвера или принтер с помощью драйвера, разработанного под конкретную модель.

Что такое программирование в общем понимании?

Если посмотреть на основные трактовки данного термина, нетрудно сделать простейший вывод. Что такое программирование? Это написание программ.

Тут же возникает вопрос того, что же такое программа. Программа или приложение – это, грубо говоря, набор специализированных команд, инструкций, директив или исполняемых сценариев, которые подлежат исполнению машиной, причем на уровне и «железных» устройств, и других задействованных средств.

Чтобы было понятно, что такое программирование, можно привести самый простой пример. Установленное пользовательское приложение, нацеленное на выполнение конкретной задачи, обращается не только к оперативной памяти и процессору, но и задействует другие физические устройства через инструменты управления ими, называемые драйверами, которые тоже представляют собой программы.

Языки программирования

Сами же языковые средства, на которых пишутся (или в свое время писались) компьютерные программы, условно можно разделить на низко- и высокоуровневые.

Если кто из старшего поколения помнит, даже в советские времена в школах на уроках информатики преподавался язык Basic. С его помощью на тогдашних машинах Yamaha КУВТ можно было создавать примитивные программы математических вычислений, программировать простейшие картинки или музыку, звучащую из системного динамика. Для математики можно было использовать и логические операторы вроде «если», «то», «иначе». Но проблема всех тех, кто хорошенько обучился этому языку, состояла в том, что они никак не могли освоить новые средства.

Не говоря о том, что язык Ассемблер своим появлением произвел настоящую революцию и используется до сих пор, появились достаточно специфичные средства, например, языки структурного или объектно-ориентированного программирования (ООП).

К ООП смело можно отнести язык C+/++, на основе команд которого созданы те же операционные системы Windows. Программирование на «Си» является достаточно сложным, тем не менее при желании можно освоить и его. Как говорится, было бы желание. Можно пойти на те же курсы программирования или использовать для обучения соответствующую литературу. Правда, как считает большинство специалистов, самому вникнуть в основы языка еще можно, а вот развивать свои знания на практике буде крайне сложно. Тут никакие труды вроде книг «Программирование для чайников» не помогут.

Но вернемся к языкам. Относительно недавно появились языки, работающие на основе интерпретаторов (.NET Framework, Python, Java, Perl и т.д.). В них вместо машинного кода генерируется особый байт-код, который представляет собой двоичный код виртуальной машины.

Кстати сказать, программирование на Java можно без особых усилий освоить самому. Например, для мобильных устройств на основе Android-систем можно параллельно использовать Android Studio и пакет Java SDK, а в качестве тестировщика установить Genymotion. Можно поступить еще проще, обратившись к онлайн-конструктору App Inventor, в котором создание последовательности команд производится наподобие складывания пазлов.

Программирование в природе

Если долго наблюдать за окружающим миром, то становится понятно: вся окружающая действительность подчиняется инструкциям с прописанными фундаментальными постоянными. В программировании это — выполнение кода с жестко установленными константами. Мы называем эти алгоритмы законами природы, а константы — фундаментальными физическими постоянными.

Сейчас науке известно из «природного кода»:

• скорость света в вакууме;
• гравитационная постоянная;
• постоянная Планка;
• элементарный заряд;
• постоянная Больцмана;
• и другие.

Пространство-время нашей Вселенной строго подчиняется прописанным алгоритмам и константам. То же относится к биологической жизни. Как показывает сегодня наука, код для управления любым живым организмом указан в его генетической программе — геноме. Большинство этих программ, в том числе геном человека, составлены из молекул ДНК, в которых информация и инструкции записываются цифровым кодом из четырех оснований ДНК (T, C, G, A). Исходный код человека расшифрован и опубликован в открытом доступе.

С точки зрения программиста, ДНК похожа скорее на байт-код для виртуальной машины под названием «ядро клетки». Полная программа человека составляет 3,1 млрд пар оснований. Это примерно3 гигабайта, которые можно сократить до750 мегабайт, если выбросить «мусор» (старые копии генов, результаты неудачных экспериментов и т.д.). Копии программы хранятся в каждой клетке. Поэтому каждая клетка организма теоретически может превратиться в любую другую клетку организма, если получит такую команду (плюрипотентность).

Хотя полноценные изменения ДНК в организме крайне редко происходят в пределах одного поколения, существенные поправки вносятся путем активации или деактивации частей нашего генома без изменения самого кода.

Интересно, что в коде человеческого генома есть даже комментарии (интроны), которые располагаются между участками функционального кода (экзонами). Промежуток ДНК с интронами и экзонами выглядит примерно так:

Смысл комментариев в коде генома пока не до конца понятен. Высказывается предположение, что это аналог MFM-кодирования, чтобы обеспечить надежное хранение данных на цифровом накопителе.

В последнее время специалисты по биоинформатике и синтетической биологии постепенно осваивают инструкции экзонов — и уже могут синтезировать простейшие организмы с запрограммированными свойствами. Изумительная гармония алгоритмов, программ и универсальных констант в окружающем мире навела ученых на мысль о том, что наша Вселенная является результатом компьютерной симуляции. Проводятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть эту теорию.

Косвенным свидетельством этого является бурный прогресс виртуальной и дополненной реальности. Если экстраполировать такой прогресс на миллионы лет — вывод напрашивается сам собой: через миллион лет игры будут неотличимы от реальности, а значит, вероятность того, что мы живем в одном из таких искусственных миров, созданном более развитой цивилизацией, очень высока, считает Илон Маск.

Необходимость знания иностранных языков

• Возможность удалённой работы в международных командах и зарубежных проектах. Кроме престижа и интересных задач, это ещё и заработная плата в долларах или евро (при нашем курсе неплохая история).
• Возможность работы в международных заказных проектах.
• Доступность всех материалов по разработке, записей лекций, конференций, курсов и т.д. Фактически у вас исчезают ограничения в самообразовании, все ключевые материалы мира программирования становятся доступны.
• Возможность эмиграции при наличии такого желания.
• Возможность стажировок в крупнейших ИТ-компаниях.
• Дополнительный фактор карьерного роста.

Про мнемокоды или о фразах в языках программирования

Наверное, мы согласимся, что условный французский (то есть, шестнадцатеричный) язык несколько проще воспринимается, чем мумбийский (двоичный). Стало ближе к человеческому восприятию, но все-таки язык еще слишком далек от идеала.

Малопонятно, что значат эти странные цифры и буквы: C9 88 32. Хотя уже лучше, чем и-кание («I») и о-кание («О»), точнее, лучше сочетания единиц и нулей.

Представим себе далее, что условный английский язык, которым владеет следующий переводчик в нашей игровой цепочке, состоит из некоего подобия английских слов. Допустим, что:

• UP будет означать «слезай»,
• FROM будет означать русский предлог «со» (или «с»),
• а ELEPHANT есть не что иное, как «слон».

Настоящие английские слова буквально, в переводе, означают следующее:

• up – вниз,
• from – от или с,
• elephant – слон.

Осталось сделать таблицу перевода с условного французского языка (с шестнадцатеричного кода) на условный английский. Выглядеть она будет так:

• 32=ELEPHANT,
• 88=FROM,
• C9=UP.

Таблица, приведенная выше, расположена в порядке возрастания величин шестнадцатеричных чисел. Тогда получим следующее (прямо как в математике: пусть дано…, тогда…):

С9 88 32 = UP FROM ELEPHANT

Последняя запись UP FROM ELEPHANT есть не что иное, как мнемокод.

Мнемонический код – это код, который интуитивно понятен на человеческом уровне восприятия, потому что здесь присутствует, так называемая, мнемоника.

Перед нами уже не странный двоичный или попроще, но не менее странный шестнадцатеричный код. Мы явственно видим некие подобия привычных слов. Пусть это не совсем человеческий язык. Пусть это еще не совсем точное подобие нашей речи и письменности.

Двоичные и шестнадцатеричные коды более понятны железному автомату, каковым является компьютер и его сердце – процессор. Мнемокод может иметь, например, такой вид: UP FROM ELEPHANT. Согласитесь, что такой мнемокод уже может читать и писать человек.

Программирование роботов и умных устройств

Многие программисты говорят, что высший пилотаж — писать специальный код под конкретную микросхему или устройство. В этом случае вы получаете полный контроль над железом и можете управлять чем угодно: микроволновками, ракетами, фотоаппаратами, сигнализацией, умным домом, электроникой в автомобиле и даже ядерными реакторами.

Быстрого старта тут не получится — нужно знать устройство и архитектуру микросхем, низкоуровневое программирование и управлять памятью напрямую.

Но есть обходной путь — начать с робототехники и программирования для Arduino и Raspberry Pi — это специальные платы для начинающих. Посмотрите, какие крутые штуки можно с ней делать:

• 10 крутых вещей, которые можно сделать на Raspberry Pi
• То же, но на Arduino
• Змейка на Arduino
• Цифровая камера из старого полароида

В мире есть целое сообщество хоббистов, которые пишут программы для Arduino и Raspberry Pi и собирают на их основе интересные проекты. В России самый простой вход в Arduino делает компания «Амперка» — у них есть наборы для старта работы с Arduino и всякими полезными радиодеталями.

Почитать: как программируют на Arduino

Основы веб-разработки

Почему это важно

Среднестатистический человек сидит в интернете семь часов в день, то есть видит веб-страницы чаще, чем смотрит в окно. С помощью сайта можно донести информацию, выразить свои эмоции, найти работу, продать товары. Базовые навыки веб-разработки не только помогают самому «на коленке» собрать сайт, но также понять и оценить работу профессионалов. Вы приходите в агентство, заказываете сайт, вам выставляют счет — здорово, если вы можете оценить компетенции заказчика, понять, адекватны ли цены и сроки и даже заранее понять, реально ли выразить на сайте свои идеи.

Где можно применить

В первую очередь, веб-разработка нужна веб-дизайнерам, верстальщикам и UX-дизайнерам. Также основы разработки пригодятся специалисту в любой профессии, чтобы собрать портфолио, сделать сайт-визитку, собрать страницу для мероприятия и так далее. В-третьих, веб-разработка помогает получить дополнительный опыт представителям смежных профессий. Например, графический дизайнер, рисующий открытки и плакаты, может освоить веб-разработку и верстку сайтов и расширить круг своих компетенций. Знание основ CSS, одного из элементов веб-разработки, пригодится книжным верстальщикам — на CSS собраны популярные движки для верстки книг.

Заключение

Подведем итоги. Чтобы начать обучение программированию, надо следовать поэтапно. Сделайте следующее:

1. Заполните пробелы, если таковые имеются. Речь идет об архитектуре компьютера и английском языке.
2. Изучите для начала теорию алгоритмов и структур данных.
3. Выберите направление, в котором есть желание развиваться.
4. В зависимости от направления подберите язык программирования.
5. Наберитесь знаний об инструментах программирования и веб-фреймворках.
6. Изучите базы данных.

И в качестве общих советов:

• как можно больше практикуйтесь;
• используйте для обучения любые доступные материалы и платформы;
• начинайте с малых проектов;
• составьте грамотное резюме и портфолио;
• учитесь у профессионалов;
• если решили уйти в программирование, то действуйте и не затягивайте с этим, пока технологии не устарели.

На блоге iklife.ru вы найдете еще больше информации о программировании и других сферах деятельности.

Удачи!