Математика в моей будущей профессии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Улан-Удэнский колледж железнодорожного транспорта – филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»

(УУКЖТ ИрГУПС)

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 40 г. Улан-Удэ»

Математика

в моей будущей профессии

А.Б. Чимитова,

ученица 8 Б класса

Научный руководитель

Н.А. Астраханцева,

учитель математики

г. Улан-Удэ

2019 год

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение

2.Основная часть

2.1.Роль математики в выборе профессии

2.2.Социологический опрос учащихся.

2.3. Этапы возникновения и развития программирования в России.

2.4. Становление программирования в современной России.

2.5. Роль значимости профессии программиста.

2.6. Роль математики при подготовке программиста.

3. Заключение

Библиографический список

Приложения

1.ВВЕДЕНИЕ

«Математику уже затем учить надо, что она ум в порядок приводит»

М.В. Ломоносов

Профессиональная деятельность занимает половину жизни любого человека. Найти себя в этом мире – значит получить возможность достойно жить, чувствовать себя нужным людям, получать радость от выбранной профессии.

В мире существует более 50 тысяч профессий. И все они, каким - то образом, связаны с математикой. Математика на протяжении всей истории человечества являлась составной частью человеческой культуры. Математическое образование способствует:

-овладению конкретными знаниями, необходимыми для ориентации в современном мире, в информационных и компьютерных технологиях, для подготовки к будущей профессии, для продолжения образования;

-приобретению навыков логического и алгоритмического мышления, а также развитию воображения и интуиции;

-формированию мировоззрения;

-освоение этических принципов человеческого общения, воспитание способности к эстетическому восприятию мира;

-обогащению запаса историко-научных знаний, которые должны входить в интеллектуальный багаж каждого современного культурного человека.

Ведь не существует профессий, в которых не применялись бы математические знания, приобретенные в школе.

На вопрос: «Кем ты хочешь стать после школы?» - старшеклассники не всегда могут ответить. А между тем проблема выбора профессии очень серьёзна. Особенно сегодня, когда наше общество вступило в рыночные отношения, от человека всё в большей степени требуются высокий профессионализм, готовность быстро приспосабливаться к новым явлениям общественной и экономической жизни.

И передо мной, выпускницей школы стоит важный выбор моей профессиональной деятельности. Что же нужно для того, чтобы сделать свой правильный профессиональный выбор? Чтобы выбрать своё дело не методом «тыка», а разумно? Нужно для начала разобраться в своих собственных, говоря психологическим языком, установках. Для себя я решила, что буду специалистом по программированию.

Цель моей работы: изучение теоретических основ взаимосвязи математики с другими науками и исследование практики её применения в различных сферах жизнедеятельности.

При выполнении работы передо мной были поставлены задачи:

-провести социологическое исследование с целью выявления мнений учащихся о роли математики в выборе профессии;

-определить значимость профессии специалиста по программированию;

-определить роль математики в подготовке специалиста по программированию.

Гипотеза исследования: Я считаю, что школьные математические знания играют немаловажную роль в самоопределении подрастающего поколения и могут являться одной из составляющих формулы выбора будущей профессии

При этом объектом исследования является - математика в профессиях.

Предметом исследования - совокупность математических методов и моделей, применяемых в различных сферах жизнедеятельности.

Метод исследования: систематизация и обработка данных.

Использование математики во всех областях жизнедеятельности человека, имеет глубоко уходящие в историю корни. Вместе с тем ввиду развития научно-технического прогресса процесс укрепления взаимосвязи между математикой и данными сферами жизнедеятельности не только не ослабевает, но усиливается еще больше на фоне всеобщей информатизации. Выбранная мною тема актуальна в современном мире. Думаю, моя тема будет интересна всем.

2.Основная часть

2.1.Роль математики в выборе профессии.

Математика – один из наиболее важных школьных предметов. Она имеет еще более важное значение в связи с ростом науки и технического прогресса. Знание математики необходимо для всех профессий от повара до ракетостроителя. Сегодня трудно найти хотя бы одну область знаний, в которой математика не играет никакой роли.

Математика нужна в практической деятельности техников и инженеров, а также во многих других квалифицированных рабочих профессиях.

Приведу немного статистики. В последние годы объемы подготовки бухгалтеров в 70 раз превысили потребность в них, парикмахеров – в 50 раз, секретарей – в 40 раз.

Выбирая специальность, с которой Вы намерены связать свою жизнь, стоит ознакомиться со списком, в который включены самые востребованные профессии.

На первый взгляд на рынке труда все меняется стремительно и непредсказуемо, но между тем рынок труда – сфера прогнозируемая. Как показали исследования социологов в десятку самых востребованных профессий ближайшего будущего попадут: инженерные специальности, связанные с промышленным производством и маркетинговые. Сегодня уже существует острая нехватка профессиональных инженеров, технических специалистов.

2.2.Социологический опрос учащихся.

Мною было проведено социологическое исследование с целью выявления мнений старшеклассников на тему «Важна ли математика в вашей будущей профессии?»

Метод исследования: анкетный опрос.

В социологическом исследовании участвовали 58 человек, из них 31 – юноша и 27 – девушек в возрасте 15-17 лет, учащиеся МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ. Были опрошены все старшеклассники школы, что позволяет получить мнения учащихся средней образовательной школы.
Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

На вопрос: «Важна ли роль математических знаний для выбора некоторых профессий?.» 11,1% девочек и 19,4% мальчиков ответили «нейтрально»; 85,2% девочек и только 58,0% мальчиков выбрали ответ «важна»; 3,7% девочек и 22,6% мальчиков затруднились с ответом; позицию «отношусь отрицательно» - не выбрал никто.
Также я изучила перечень профессий, которые нравятся нашим ученикам. Наиболее популярными оказались профессии: следователь, юрист, адвокат, инженер, предприниматель, повар-кондитер (в основном мальчики), программист, переводчик, массажист, врач, ветеринар. Из результатов анкетирования мною выявлено, что многие учащиеся школы знают для чего нужна математика в интересующей их профессии. Но 37 % учащихся затруднились ответить на вопрос.

Выбор профессии выпускников МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ.

Мне стало интересно узнать, какие профессии выбирают наши выпускники, многие ли выбрали профессии, связанные с математикой.

Я провела анализ профессионального выбора выпускниками за последние девять лет. Изучив алфавитную книгу учащихся школы, мною было установлено, что за последние девять лет из стен нашей школы выпущено 229 учеников. Из беседы с учителями, родителями и некоторыми выпускниками мне удалось выявить, что многие выпускники выбрали профессии, непосредственно каким-то образом связанные с математикой. Среди них есть психолог, учитель информатики, ветеринар, логопед, продавец, слесарь, менеджер, шофер, переводчик, кинолог. В настоящее время наши выпускники продолжают образование в учебных заведениях и получают профессии, в которых немаловажную роль играет математика: инженер защиты в чрезвычайных ситуациях, технолог, программист в области юриспруденции, ветеринар, медицинская сестра, военный. ( Приложение, таблица №1)

Анализ диаграммы показывает, что 53,89 % выпускников связали свою профессию с математикой, 46,11 % не связали. ( Приложение, диаграмма №1)

Таким образом, более половины выпускников МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ , а именно 54 % выбрали профессии, связанные с математикой.

Так же я решила проанализировать выбор профессий выпускниками по годам. Мне не удалось выявить какую – то закономерность. Связь профессий, выбранных нашими выпускниками и математики не стабильна. В среднем за 9 лет более половины выпускников – 54 % выбрали профессии, связанные с математикой. Интересно, что данный показатель выше среднего значения в 2010, 2011, 2012, 2013 и 2014 году, а в 2015, 2016, 2017, 2018 годах ниже среднего. На рисунке можно проследить эти факты (Рисунок №1).

2.3. Этапы возникновения и развития программирования.

С глубокой древности известны попытки создать устройства, ускоряющие и облегчающие процесс вычислений. Еще древние греки и римляне применяли приспособление, подобное счетам, -- абак. Такие устройства были известны и в странах Древнего Востока. В XVM в. немецкие ученые В. Шиккард (1623), Г.Лейбниц (1673) и французский ученый Б. Паскаль (1642) создали механические вычислительные устройства -- предшественники всем известного арифмометра. Вычислительные машины совершенствовались в течение нескольких веков. Но при этом не применялось понятие «программа и программирование».

Только в начале XIX в. (1830) английский ученый, профессор математики Кэмбриджского университета Чарльз Бэббидж, анализируя результаты обработки переписи населения во Франции, теоретически исследовал процесс выполнения вычислений и обосновал основы архитектуры вычислительной машины. Работая над проектом аналитической машины -- «Машины для исчисления разностей», Ч. Бэббидж предсказал многие идеи и принципы организации и работы современных ЭВМ, в частности принцип программного управления и запоминаемой программы. Общая увлеченность наукой дала ученому и Аде Лавлейс (1815--1852) долгие годы плодотворного сотрудничества. В 1843 г. она перевела статью Менабреа по лекциям Ч. Бэббиджа, где в виде подробных комментариев (по объему они превосходили основной текст) сформулировала главные принципы программирования аналитической машины. Она разработала первую программу (1843) для машины Бэббиджа, убедила его в необходимости использования в изобретении двоичной системы счисления вместо десятичной, разработала принципы программирования, предусматривающие повторение одной и той же последовательности команд при определенных условиях. Именно она предложила термины «рабочая ячейка» и «цикл». А. Лавлейс составила первые программы для решения системы двух уравнений и вычисления чисел Бернулли по довольно сложному алгоритму и предположила, что со временем аналитическая машина будет сочинять музыкальные произведения, рисовать картины и использоваться в практической и научной деятельности. Время подтвердило ее правоту и точность прогнозов. Своими работами А. Лавлейс заложила теоретические основы про-граммирования и по праву считается первым в мире программистом и основоположником научного программирования.

В 1854 г. английский математик Джордж Буль опубликовал книгу «Законы мышления», в которой развил алгебру высказываний --Булеву алгебру. На ее основе в начале 80-х гг. XIX в. построена теория релейно-контактных схем и конструирования сложных дискрет-ных автоматов. Алгебра логики оказала многогранное влияние на развитие вычислительной техники, являясь инструментом разработки и анализа сложных схем, инструментом оптимизации большого числа логических элементов, из многих тысяч которых состоит современная ЭВМ.

Идеи Ч. Бэббиджа реализовал американский ученый Г. Холлерит, который с помощью построенной счетно-аналитической машины и перфокарт за три года обработал результаты переписи населения в США по состоянию на 1890 г. В машине впервые было использовано электричество. В 1896 г. Холлеритом была основана фирма по выпуску вычислительных перфорационных машин и перфокарт.

В 1936 г. английский математик А. Тьюринг ввел понятие машины Тьюринга, как формального уточнения интуитивного понятия алгоритма. Ученый показал, что любой алгоритм в некотором смысле может быть реализован на машине Тьюринга, а следовательно, доказывал возможность построения универсальной ЭВМ. И та, и другая машины аналогично могут быть снабжены исходными данными решаемой задачи и программой ее решения. Машину Тьюринга можно считать как бы идеализированной моделью универсальной ЭВМ.

В 40-х гг. XX в. механическая элементная база вычислительных машин стала заменяться электрическими и электронными устройствами. Первые электромеханические машины были созданы в Германии К. Цузе (Ц-3, 1941 г.) и в США под руководством профессора Гарвардского университета Г. Айкена (МАРК-1, 1944 г.). Первая электронная машина создана в США группой инженеров под руководством доктора Пенсильванского университета Дж. Мочли и аспиранта Дж. Экксрта (ЭНИАК -- электронный числовой интегратор и калькулятор, 1946 г.). В 1949 г. в Англии была построена EDSAC -- первая машина, обладающая автоматическим программным управлением, внутренним запоминающим устройством и другими необходимыми компонентами современных ЭВМ.

Логические схемы вычислительных машин были разработаны в конце 1940-х гг. Дж. фон Нейманом, Г. Гольдстайном и А. В. Берксом. Особый вклад в эту работу внес американский математик Джон фон Нейман, принимавший участие в создании ЭНИАК. Он предложил идею хранения команд управления и данных в машинной памяти и сформулировал основные принципы построения современных ЭВМ. ЭВМ с хранимой программой оказались более быстродействующими и гибкими, чем ранее созданные.

В 1951 г. в США было налажено первое серийное производство электронных машин УНИВАК (универсальная автоматическая вычислительная машина). В это же время фирма IBM начала серийный выпуск машины IBM/701.

В СССР первыми авторами ЭВМ, изобретенной в декабре 1948 г., являются И. С. Брук и Б. И. Рамеев. А первая советская ЭВМ с сохраняющейся программой создана в 1951 г. под руководством С.А. Лебедева (МЭСМ -- малая электронная счетная машина). В 1953 г. в Советском Союзе начался серийный выпуск машин, первыми их которых были БЭСМ-1, «Стрела».

С появлением цифровых программно-управляемых машин родилась новая область прикладной математики - программирование. Как область науки и профессия она возникла в 1950-х гг. Первоначально программы составлялись вручную на машинных языках (в машинных кодах). Программы были громоздки, их отладка -- очень трудоемка. Для упрощения приемов и методов составления и отладки программ были созданы мнемокоды, по структуре близкие к машинному языку и использующие символьную адресацию. Ассемблеры переводили программу, записанную в мнемокоде, на машинный язык и, расширенные макрокомандами, используются и в настоящее время. Далее были созданы автокоды, которые можно применять на различных машинах, и позволившие обмениваться программами. Автокод -- набор псевдокоманд для решения специализиро-ванных задач, например научных или инженерных. Для таких задач имеется развитая библиотека стандартных программ.

До конца 1950-х гг. ЭВМ основным элементом конструкции были электронные лампы (1-е поколение). В этот период развитие идеологии и техники программирования шло за счет достижений американских ученых Дж. фон Неймана, сформулировавшего основные принципы построения ЭВМ, и Дж. Бэкуса, под руководством которого в 1954 г. был создан Fortran (Formula Translation) - первый язык программирования высокого уровня, используемый до настоящего времени в разных модификациях. Так, в 1965 г. в Дартмутском колледже Д. Кэмэни и Т. Куртцем была разработана упрощенная версия Фортрана -- Basic. В 1966 г. комиссия при Американской ассоциации стандартов (ASA) разработала два стандарта языка: Фортран и Базисный Фортран. Используются также дальнейшие модификации языка (например 1970, 1990 гг.).

Достижения в области электроники и микроэлектроники позволили заменить элементную базу ЭВМ на более совершенную. В конце 1950-х гг. громоздкие электронные лампы заменяют полупроводниками (миниатюрными транзисторами). Появляются ЭВМ II поколения; затем примерно через 10 лет -- ЭВМ III поколения на интегральных схемах; еще через 10 лет -- ЭВМ IV поколения на больших интегральных схемах (БИС). В Японии в 1990-х гг. реализованы проекты ЭВМ V поколения, в которых использованы достижения в области искусственного интеллекта и биоэлектроники. Если объем оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) одной из лучших отечественных машин 1960-х гг. М-20, созданной под руководством С.А.Лебедева в 1958 г., имел 4096 слов (8 Кбайт) и быстродействие 20 тыс. операций в секунду, то современные персо-нальные компьютеры характеризуются ОЗУ в десятки Мбайт и быстродействием в сотни миллионов операций в секунду, что позволяет решать сложнейшие задачи.

В 1953 г. А.А.Ляпуновым был предложен операторный метод программирования, который заключался в автоматизации программирования, а алгоритм решения задачи представлялся в виде совокупности операторов, образующих логическую схему задачи. Схемы позволяли расчленить громоздкий процесс составления программы, части которой составлялись по формальным правилам, а затем объединялись в целое. Для проверки идей операторного метода в СССР в 1954 г. была разработана первая программирующая программа ПП-1, а в 1955 г. более совершенная -- ПП-2. В 1956 г. разработана ПП БЭСМ, в 1957 г. - ППСВ, в 1958 г. -- для машины «Стрела».

В США в 1954 г. стал применяться алгебраический подход, совпадающий, по существу, с операторным методом. В 1956 г. корпорацией IBM разработана универсальная ПП Фортран для автоматического программирования на ЭВМ IBM/704.

В этот период по мере накопления опыта и теоретического осмысления совершенствовались языки программирования. В 1958--1960 гг. в Европе был создан ALGOL, который породил целую серию алголоподобных языков: Algol W, (1967), Algol 68, Pascal (Н. Вирт, 1970 г.), С (Д. Ритчи и Б. Керниган, 1972 г.), Ada (под руководством Ж. Ишбиа, 1979 г.), C++ (1983). В 1961-1962 гг. Дж. Маккарти в Массачусетс ком технологическом институте был создан язык функционального программирования Lisp, открывший в программировании одно из альтернативных направлений, предложенных Дж. фон Нейманом.

На начало 1970-х гг. существовало более 700 языков высокого уровня и около 300 трансляторов для автоматизации программирования.

Усложнение структуры ЭВМ привело (в 1953 г. для машин И-го поколения) к созданию операционных систем (ОС) -- специальных управляющих программ для организации и решения задач на ЭВМ. Например, мониторная система МТИ, созданная в Массачусетском технологическом институте, обеспечивала пакетную обработку, т. е. непрерывное, последовательное прохождение через ЭВМ многих групп (пакетов) заданий и пользование библиотекой служебных программ, хранимой в машине. Это позволило совместить операции по запуску с выполнением программ.

Для ПЭВМ к настоящему времени разработаны ОС: MS DOS, Windows, ОС/2, МасОС, Unix, Linux и др. Широкое распространение получили ОС MS DOS и Windows, имеющие развитый интерфейс и широкий набор приложений, позволяющих последовательное выполнение заданий из пакета, обработку различной информации во многих сферах человеческой деятельности.

В 1965 г. итальянцы Бом и Джакопини предложили использовать в качестве базовых алгоритмических элементов следование, ветвление и цикл. Почти в то же время к аналогичным выводам пришел голландский ученый Э. Дийкстра, заложивший основы структурного программирования. В 1970-х гг. эта методология оформилась, и корпорация IBM сообщила о применении в разработке программного обеспечения «Усовершенствованных методов программирования», одним из компонентов которых являлась технология нисходящего структурного программирования (структурного программирования), основу которого составляет следующее:

* сложная задача разбивается на простые, функционально управляемые задачи, каждая задача имеет один вход и один выход; управляющий поток программы состоит из совокупности элементарных функциональных подзадач;

* управляющие структуры просты, т. е. логическая задача должна состоять из минимальной, функционально полной совокупности достаточно простых управляющих структур;

* программа разрабатывается поэтапно, на каждом этапе решается ограниченное число точно поставленных задач.

Четко сформулированные основы нисходящей разработки, структурного кодирования и сквозного контроля позволяли перейти к промышленным методам разработки программного обеспечения.

Развитие получило модульное программирование, основа которого заключается в следующем:

* функциональная декомпозиция (разбиение) задачи на самостоятельные подзадачи -- модули, связанные только входными и выходными данными;

* модуль представляет собой «черный ящик», позволяющий разрабатывать части программ одного проекта на разных языках программирования, а затем с помощью компоновочных средств объединять их в единый загрузочный модуль;

* должно быть ясное понимание назначения всех модулей задачи и их оптимального сочетания;

* с помощью комментариев должно описываться назначение всех переменных модуля.

В период 1970--1980-х гг. развитие теоретических исследований оформило программирование как самостоятельную научную дисциплину, занимающуюся методами разработки программного обеспечения (ПО).

В истории развития промышленного программирования большую роль сыграл программист и бизнесмен Билл Гейтс (Gates William Henry, p. в 1955 г.). Его история очень поучительна для начинающих программистов. В 1972 г. Билл Гейтс и его школьный товарищ Пол Аллен основали компанию по анализу уличного движения «Трэф-О-Дейта» и использовали для обработки данных компьютеры с микропроцессором 8008 -- первым из знаменитого ряда микропроцессоров компании «Intel». Будучи студентом Гарвардско-го университета, в 1975 г. он совместно с Алленом написал для компьютера Altair (фирмы M1TS) интерпретатор -- программу-переводчик с языка программирования на язык машинных кодов. Они заключили с владельцем фирмы соглашение, по которому их программы распространялись вместе с компьютерами. Товарищи основали компанию «Microsoft», в которой Б. Гейтсу принадлежало 60 % акций, П. Аллену -- 40 %. В 1976 г. Гейтс ввел в практику продажу лицензий на свои программные продукты непосредственно производителям компьютеров, что позволило «встраивать» их (ОС и трансляторы с языков программирования) в компьютеры. Это было большое достижение в области маркетинга, принесшее фирме огромные доходы. Фирма привлекала таких новых заказчиков, как фирмы «Apple», «Commodor», «Tendi». В 1980 г. фирма IBM предложила «Microsoft», в которой тогда работало около двух десятков человек, создать языки программирования для ее нового персонального компьютера, в дальнейшем известным как IBM PC. В 1981 г. «Microsoft» приобрела у разработчика Т. Патерсона дисковую ОС (DOS), и в августе этого года IBM PC поставлялась вместе с ОС MS DOS. Успех был настолько велик, что, кроме значительных доходов, привел к тому, что и архитектура Intel, и компьютеры IBM, и программы «Microsoft» фактически стали отраслевыми стандартами. В 1988 г. «Microsoft» создала свою ОС Windows с мощным графическим интерфейсом. К 1995 г. ОС, выпускаемые фирмой, использовали 85 % персональных компьютеров. ОС Windows совершенствуется год от года, обладая уже средствами доступа в глобальную сеть Internet. Вместе с фирмой NBC был создан круглосуточный кабельный информационный канал новостей. Совместно с фирмой «Эн-карта» создана мультимедиа-энциклопедия на CD-ROM «Книжная полка», содержащая электронные версии семи больших справочников, электронную энциклопедию кино -- «Синемания». В 1995 г. в фирме «Microsoft» работало 18 тыс. человек, годовой выпуск достиг 200 программных продуктов, а доходы составили миллиарды долларов. В 1998 г. Б. Гейтс стал самым богатым человеком в мире, а в конце 1999 г. -- объявил о своем решении уйти с поста главы компании и заняться программированием. Сегодня Билл Гейтс -- одна из самых популярных фигур компьютерного мира. Журнал «People» писал: «Гейтс в сфере программирования значит столько же, сколько Эдисон в отношении к электрической лампочке: отчасти инноватор, отчасти предприниматель, отчасти торговец, но неизменно гений».

Профессиональное программирование вышло на уровень технологии. Методы разработки ПО синтезируют:

* методы инженерных расчетов для оценки затрат и выбора решений;

* математические методы для составления алгоритмов;

* методы управления для определения требований к системе, учета ситуаций, организации работ и прогнозирования.

На смену структурному программированию в начале 1990-х гг. пришло объектно-ориентированное программирование -- ООП. Его можно рассматривать как модульное программирование нового уровня, когда вместо во многом случайного, механического объединения процедур и данных главным становится их смысловая связь. Объект рассматривается как логическая единица, которая содержит данные и правила (методы) их обработки. Объектно-ориентированный язык создает «программное окружение» в виде множества независимых объектов, каждый из которых отличается своими свойствами и способами взаимодействия с другими объектами. Программист задает совокупность операций, описывая структуру обмена сообщениями между объектами. Как правило, он «не заглядывает» внутрь объектов, но при необходимости может изменять элементы внутри объектов или формировать новые.

ООП основано на трех важнейших принципах (инкапсуляция, наследование, полиморфизм), придающих объектам новые свойства. Инкапсуляция -- объединение в единое целое данных и алгоритмов их обработки. Данные здесь -- поля объекта, а алгоритмы -- объектные методы. Наследование -- свойство объектов порождать своих потомков. Объект-потомок автоматически наследует все поля и методы, может дополнять объекты новыми полями, заменять и дополнять методы. Полиморфизм -- свойство родственных объектов решать схожие по смыслу проблемы разными способами.

Идея использования программных объектов исследовалась в течение ряда лет разными учеными. Одним из первых языков этого типа считают Simula-67. А в 1972 г. появился язык Smoltalk, разработанный Аланом Кеем, утвердивший статус ООП.

На современном этапе развиваются инструментальные среды и системы визуального программирования для создания программ на языках высокого уровня: (Turbo Pascal, Delphi, Visual Basic, C++Builder и др.).

Развитие основных принципов объектно-ориентированного программирования получило с появлением компонентного программирования (КП). КП -- динамический процесс без жестких правил, выполняющийся в основном для распределенной разработки (программирования) распределенных систем. Суть КП в том, что независимые проектировщики, программисты разрабатывают независимые компоненты (отдельные части) единой системы, распределенные по множеству узлов большой сети. Эти части могут принадлежать разным собственникам и управляться организационно независимыми администраторами.

В КП компонент рассматривается как хранилище (в виде DLL-или ЕХЕ файлов) для одного или нескольких классов. Классы распространяются в бинарном виде, а не в виде исходного кода. Предоставление доступа к методам класса осуществляется через строго определенные интерфейсы по протоколу. Это снимает проблему несовместимости компиляторов, обеспечивая без перекомпиляции смену версий классов в разных приложениях. Интерфейсы задают содержание сервиса и являются посредником между клиентом и сервером.

Фирма Microsoft создала технологии для распределенной разработки распределенных систем, такие как COM (Component Object Model), COM+, .NET. Разработаны и другие технологии: CORBA (консорциума OMG), JAVA (компании Sun Microsystem) и др.

Идея переложить на ЭВМ функции составителей алгоритмов и программистов дала новые возможности развитию сферы искусственного интеллекта, которая должна была создавать методы автоматического решения интеллектуальных задач. Формализация знаний, которые есть у профессионалов в разных областях, накопление их в базах знаний, реализованных на ЭВМ, стали основанием для создания экспертных систем. На основе баз знаний работают и ЭВМ V поколения, и интеллектуальные роботы, и экспертные системы. Эти системы могут не только найти решение той или иной задачи, но и объяснить, как оно получено. Появилась возможность манипулировать знаниями, иметь знания о знаниях -- метазнания. Знания, храняшиеся в системе, стали объектом ее собственных исследований.

Независимость языков высокого уровня от ЭВМ вовлекла в сферу алгоритмизации задач специалистов различных отраслей знаний, позволила использовать многочисленные стандартные типовые программы, а программистам -- устранять дублирование в написании программ для различных типов ЭВМ и значительно повысить производительность труда.

В конце 1980-х гг. в Японии и США появились проекты ЭВМ V поколения, реализованные в конце 1990-х гг. Прогресс в программировании связан с прогрессом в архитектуре вычислительных систем, отходом от фон-неймановской концепции, с достижениями в области искусственного интеллекта. Революционные изменения в элементной базе ЭВМ связываются с исследованиями по биоэлектронике.

На современном этапе программирование включает комплекс вопросов, связанных с написанием спецификаций (условий задач), проектированием, кодированием, тестированием и функционированием программ для ЭВМ. Современное ПО для ЭВМ имеет сложную структуру и включает, как правило, ОС, трансляторы с различных языков, текстовые программы контроля и диагностики, набор обслуживающих программ. Например, японские ученые для проектирования систем ПО разрабатывают идею «кольцевой структуры» шести уровней: 1-й (внутренний) -- программы для аппаратуры; 2-й -- ядро ОС; 3-й -- программы сопряжения; 4-й -- часть ОС, ориентированная на пользователя; 5-й -- системы программирования; 6-й (внешний) -- программы пользователя.

Согласно этим проектам научных исследований планируется упростить процесс создания программных средств путем автоматизации синтеза по спецификациям исходных требований на естественных языках. В последнее время в Японии удалось создать робота-переводчика, переводящего английскую речь на японский язык и наоборот, осуществляя это голосом человека. Во всех развитых странах работают над комплексами программ для создания роботов. Для многих сфер человеческой деятельности.

Широкое применение структурных и объектно-ориентированных методов программирования с использованием графических моделей объединялось отсутствием инструментальных средств. Это породило потребность в программно-технологических средствах специального класса -- CASE (Computer Aided Software Engineering), реализующих технологию создания и сопровождения ПО различных систем. Предпосылки для появления CASE-технологий возникли к концу 1980-х гг. Первоначально термин «CASE» применялся только к вопросам автоматизации разработки ПО, теперь программная инженерия имеет более широкое значение для разработки систем в целом. В CASE-технологии входит разработка и внедрение языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описания системных требований.

В начале XXв. с созданием пишущей механической машинки появилась возможность общедоступного создания печатного текста, хотя внесение изменений в такой текст (исправление ошибок) было достаточно трудоемкой работой. Затем появились электрические пишущие машинки. С появлением персональных компьютеров подготовка печатного текста стала гораздо совершеннее. В последние два десятилетия прошлого века уже разрабатывается множество комплексов программ для обработки текстов, которые сначала получили название текстовых редакторов, а по мере расширения их функциональных возможностей -- текстовых процессоров.

В начале этого столетия текстовые процессоры стали более совершенными. Наряду с более простыми (например Professional Write и др.) появились такие мощные, как MS WinWord (см. рис. 21), WordPerfect WordStar 2000 и др. Из отечественных широкое распро-странение получил текстовый процессор Лексикон.

С начала 1980-х гг. для подготовки и обработки числовой информации стали использоваться табличные процессоры. В 1979 г. Д. Брикклин предложил первую программу для работы с электронными таблицами VisiCalc. В 1981 г. была разработана система SuperCalc фирмы «Computer Associates», в 1982 г. -- Multiplan фир-мы «Microsoft», далее -- пакет для IBM PC Lotusl-2-3 фирмы «Lotus Development», русифицированные пакеты АБАК, ДРАКОН и др. В 1985 г. появился табличный процессор Excel фирмы «Microsoft» первоначально для персонального компьютера Macintosh, а затем для совместимых с IBM PC. Этот процессор разрабатывался параллельно с ОС Windows, его версии вобрали в себя все черты графического интерфейса, вплоть до версий Excel 5.0 как приложения Windows 3.1, Excel 7.0 как приложения Windows 95 и т. д. В послед-ние годы создано достаточно много систем подготовки табличных документов, т. е. электронных таблиц, табличных процессоров (например, Corel Quattro 6.0 фирмы «Corel Co», Lotus 5.0 фирмы «Lotus Development Co», Office Proftessional for Windows фирмы «Microsoft» и ДР-)- Но наиболее широко используют электронные таблицы Excel.

Разработано большое количество стандартных реляционных систем управления базами данных -- СУБД (например, MS Access, paradox и др.), на основе которых строят реляционные базы данных в различных предметных областях.

Для многих организаций (особенно управленческих) разработаны так называемые офисные пакеты, в которых на основе единой ОС функционируют приложения, включающие в себя системы для работы с различными видами информации. Например, созданы пакеты приложений к ОС Windows (MS Office, WordPerfect Office фирмы «Corel», StarOffice фирмы «SunMicrosystems» и др.), которые включают программные средства для выполнения функций обработки всех видов инфрмации. Например, MS Office включает совершенствующиеся год от года (в зависимости от последней версии ОС Windows) средства обработки текста (MS Word), графики (Photo Draw) и презентаций (PowerPoint), таблиц (Excel), баз данных (Access), электронной почты (Outlook), работы во Всемирной паутине (FrontPage), создания звуковых клипов (MS Sound Recorder).

Мощным толчком в развитии новых направлений в программировании послужило объединение компьютерных и телекоммуникационных технологий.

За рубежом в 1960-х гг. появились первые вычислительные сети, с которых началась техническая и технологическая революция, т. к. была предпринята попытка объединить технологию сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи. В Европе в те годы были созданы международные сети EIN и Евро-нет, затем появились национальные сети. В 1972 г. в Вене была создана сеть МИПСА, к которой присоединились в 1979 г. 17 стран Европы, СССР, США, Канада и Япония. В 1980-х гг. в нашей стране была создана система телеобработки статистической информации, обслуживающая государственные и республиканские органы статистики. С 1980-х гг. развивается программирование для локальных вычислительных сетей (ЛВС).

ЛВС -- это коммуникационная система, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых абонентским системам для кратковременного пользования. К 1990 г. эксплуатировалось свыше 0,5 млн серверов и 5 млн рабочих станций, работающих под управлением сетевых ОС (например NetWare компании «Novell»).

Глобальные вычислительные сети -- это сети, использующие информационные ресурсы ЛВС, расположенных на большом расстоянии друг от друга (передача осуществляется с помощью телефонной сети через модемы или по выделенным каналам). Наиболее популярной является сеть Интернет, представляющая собой общемировую совкупность сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров.

Сети позволили эффективно использовать аппаратные средства, программные средства и такие многопользовательские системы, как электронная почта, информационные системы на основе баз данных, телеконференции и др. Особой популярностью пользуется система WWW (World Wide Web) -- Всемирная паутина, т. е. всемирная распределенная база гипертекстовых документов. Пользователи, используя для программирования язык гипертекстовой разметки HTML, создают свои сайты любой тематики и легко могут получать многообразную информацию, общаться с миллионами пользователей компьютеров. В будущем планируется массовое использование так называемых информационных роботов (Knowbot) -- новых систем поиска и обработки информации в сети, в основе которых имеются уже элементы экспертных систем, позволяющих анализировать искомую информацию и готовить ее для выдачи в форме презентаций.

С Интернетом тесно связаны понятия «киберпространство» и «виртуальная реальность». Киберпростраиством называют совокупность всех систем компьютерных коммуникаций и потоков информации, циркулирующих в мировых сетях. Виртуальная реальность -- фантастический мир, создаваемый на экране компьютера, образы реального мира и процессов, в нем происходящих. С этими объектами и процессами можно работать как с реальными, проводить различные исследования, имитировать всевозможные ситуации, создавать прекрасные тренажеры для применения полученных навыков в реальности. Поле деятельности для программистов огромное, поэтому общество заинтересовано в высококвалифицированных специалистах этого профиля.

2.4. Становление программирования в современной России.

2.5. Роль значимости профессии программиста.

2.6. Роль математики при подготовке специалиста программиста.

Математику следует рассматривать как важнейшую составляющую при подготовке специалистов в области программирования. Ведь именно между математикой и системой программирования существуют самые тесные связи.

3. Заключение

Математика всегда была неотъемлемой и существеннейшей составной частью человеческой культуры, она является ключом к познанию окружающего мира, базой научно-технического прогресса и важной компонентой развития личности. На данный момент профессии, связанные с математикой, широко распространены. Недаром Ломоносов говорил, что именно этот предмет приводит голову в порядок, как нельзя лучше. Большинство современных востребованных профессий просто не могут обойтись без этой науки.

Проанализировав профессиональный выбор выпускников МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ за последние девять лет, мною было установлено, что 53,89 % выпускников связали свою профессиональную деятельность именно с математикой. Из результатов социологического опроса старшеклассников мною выявлено, что 63%учащихся школы знают для чего нужна математика в интересующей их профессии. Выбор профессии -сложный и ответственный шаг в жизни каждого человека. От продуманного выбора профессии во многом зависит будущая судьба. Правильно выбрать профессию - значит найти свое место в жизни. Для себя я твердо решила, что буду программистом.

Я считаю, что тема, рассмотренная мною, актуальна. Математика находится в тесной связи со всеми естественными, гуманитарными, точными науками, математические знания применяются в разнообразных сферах деятельности. Данная работа открывает перед учащимися возможность проследить, связь математики с окружающим миром и определиться с выбором будущей профессии, связанной с математикой.

Библиографический список

1.Журнал «Исследовательская работа школьников», 2010.№3.

2. Гнеденко Б.В. Математика и математическое образование в современном мире. - М., Просвещение, 2005. 

3.http://www.pedexpress.ru/assets/files/hodzhaeva-s.-hrenova-s.-matematika-v-budushhej-professii-ruk.-ramilceva-e.m..pdf

4.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%82

5.https://moeobrazovanie.ru/professions_programmist.html

Приложения

Выбор профессий выпускниками МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ

в период с 2010 г. по 2018 г.

Таблица 1

Диаграмма №1

Рисунок 1.

Математика в жизни выпускников МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ

Количество выпускников, связавшие свою жизнь с математикой

Опрос среди учащихся 9-11 классов МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ:

1) Какие профессии вам нравятся?

2) Нужна ли математика для этой профессии?

а) нужна; б) не знаю

3) Если нужна, то зачем?

а) знаю б) не знаю.

4 )Важна ли роль математических знаний для выбора некоторых профессий?

Математика в созвездии профессий

Программист Менеджер

Строитель Модельер

Кинолог Визажист

Математика в моей будущей профессии

Чимитова Айлана

МАОУ СОШ № 40 г. Улан-Удэ, 8 б класс;

научный руководитель. Астраханцева Надежда Арнольдовна,

учитель математики.

Математика в современном мире проникла во все сферы общественной жизни. Овладение практически любой современной профессией требует тех или иных знаний по математике. С математикой связана компьютерная грамотность и экономическая деятельность, все более увеличивается ее роль и в гуманитарных науках, не говоря уже о роли математики в естественных дисциплинах и, вообще, в научно-техническом прогрессе. Математические знания, представления о роли математики в современном мире стали необходимыми элементами общей культуры. Я считаю, что математика содержит в себе черты волевой деятельности, умозрительного рассуждения и стремления к эстетическому совершенству.

И передо мной, выпускницей школы стал важный выбор моей профессиональной деятельности. Что же нужно для того, чтобы выбрать своё дело не методом «тыка», а разумно? Нужно для начала разобраться в своих собственных, говоря психологическим языком, установках. Для себя я решила, что буду специалистом по налогам и налогообложению.

Целью моей работы является изучение теоретических основ взаимосвязи математики с другими науками и исследование практики её применения в различных сферах жизнедеятельности; постановка и решение проблемы налогообложения с использованием современных математических методов.

Для этого я поставила перед собой  задачи:

-провести социологическое исследование с целью выявления мнений учащихся о роли математики в выборе профессии;

-определить значимость профессии специалиста по программированию;

-определить роль математики в подготовке специалиста по программированию.

Гипотеза исследования: Я считаю, что школьные математические знания играют немаловажную роль в самоопределении подрастающего поколения и могут являться одной из составляющих формулы выбора будущей профессии

При этом объектом исследования является математика в профессиях.

Предметом исследования - совокупность математических методов и моделей, применяемых в различных сферах жизнедеятельности.

Метод исследования: систематизация и обработка данных.

Результаты социологического исследования с целью выявления мнений старшеклассников нашей школы на тему «Важна ли математика в вашей будущей профессии?» показали, что 85,2% девочек и 58,0% мальчиков выбрали ответ «важна». За последние 9лет 53,89 % выпускников школы связали свою профессию с математикой. Проанализировав выбор профессий выпускниками по годам, мне удалось выявить, что данный показатель выше среднего значения в 2010, 2011, 2012, 2013 и 2014 годах.

Изучив роль значимости профессии программист, я пришла к выводу, что данная специальность входит в число наиболее престижных и востребованных специальностей. Специалист по программированию должен иметь не только четкое представление о роли математики в развитии программирования и уметь решать самые разные задачи, в том числе и задачи оптимизации, но и понять перспективы развития и возможности математических методов, которые успешно можно применять в профессиональной сфере деятельности. Я убедилась, что между математикой и системой программирования существуют самые тесные связи. Качественное владение математическим аппаратом позволяет составлять высокопрофессиональные программы, что в свою очередь обеспечивает успешное управление в любой сфере жизнедеятельности.

Исследуя данную тему, я в очередной раз убедилась в том, что математика всегда была неотъемлемой и существеннейшей составной частью человеческой культуры, она является ключом к познанию окружающего мира, базой научно-технического прогресса и важной компонентой развития личности.