Monday, December 30, 2019

Com s'ha arribat fins a la Programació Orientada a Objectes?

Com s'ha arribat fins a la Programació Orientada a Objectes?
Per. Maurici Carbó



       Estem rodejats d'ordinadors, telèfons i tauletes. Aquests aparells realment són petits computadors que també n'hi diem maquinari (hardware en anglès) i funcionen dirigits per un programari (software en anglès) i ho considerem una cosa de la vida de cada dia.

      Però tot això és molt nou. Els fets més importants han passat els darrers anys: a partir de 1970, no s'ha inventat a casa nostra, i gairebé no ens n'hem assabentat de res, ni tampoc sabem com hem arribat fins aquí. Això és el que voldria explicar aquí.

      Tot ve de la necessitat de l'ésser humà des dels temps més antics de preveure què passarà, i quan passarà en el futur. Tan per a poder situar-se al món com per construir calendaris precisos.

      Els antics Grecs ja van construir les primeres màquines amb engranatges per a preveure la situació previsible del sol, la lluna els planetes i les estrelles al cel en una data concreta. L'exemple més conegut i sorprenent per la seva antiguitat és l'Anticitera.

Anticitera (de l'any 100 aC):



Reconstrucció dels mecanismes de l'Anticitera

      I al llarg de la Història es van anar fent màquines cada cop més complicades per a poder preveure fets cada cop més detallats: Per exemple, per preveure les marees. Són les màquines d'anàl·lisi harmònic. 
 Màquina d'Anal·lisi Harmònic
Tide Predicting Machine nº2:



En la màquina anterior a aquesta, s'entraven les dades amb unes targetes perforades que eren les mateixes que usaven els telers Jacquard.


  Charles Babbage


Ada Lovelace



 

Per això una de les frases més famoses de Ada Lovelace és:
La Màquina Analítica teixeix patrons algebraics de la mateixa manera que el teler Jacquard teixeix flors i fulles”. (Ada Lovelace)


Teler Jacquard: Teixit i fitxes perforades.

Carta d'agraïment de Charles Babbage a Ada Lovelace 
per la feina que havia fet amb la màquina analítica.  Ell li diu a ella: 
Forget this world and all its troubles and if possible 
its multitudinous Charlatans—every thing 
in short but the Enchantress of Number ” 
(Encantadora de números)




     La màquina més famosa que es conserva encara de tot aquets temps és la “Màquina Diferencial” de Charles Babbage i Ada Lovelace. I aquí per primer cop es va veure que per a fer anar aquestes màquines es necessitaven dos oficis diferents: Construir la màquina, que va ser el que va fer Charles Babbage, i fer-la funcionar, que va ser la feina que va fer Ada Lovelace. El producte del treball dels dos va ser la impressió de llibres de llistats logaritmes que en aquella època eren imprescindibles per a calcular-ho tot.
I al Segle XX, a la Segona Guerra Mundial va sorgir un nou repte: saber què farien els exèrcits enemics espiant i decodificant els seus missatges secrets encriptats amb una màquina (la màquina Enigma). Treballant inicialment a mà, Alan Turing i tot l'equip de Bletchley Park (a Buckingamshire UK), van construir una màquina anomenada “Bombe” que va aconseguir desxifrar els missatges secrets de l'Enemic. Però tot i amb aquest èxit, el més important que va fer Alan Turing va ser entendre que algun dia hi podria haver una màquina que podés fer qualsevol càlcul sense haver-la de fer a mida per a cada problema. Això el converteix en el fundador del la Ciència de les Computadores.



 Code Breakers” de Bletchley Park





      Totes les màquines que s'havien fet fins aleshores eren dedicades a fer una feina concreta que començava i s'acabava. Però al pensar en màquines generals, el que ara se'n diuen “Màquines de Turing” el primer que va preocupar a Turing va ser saber abans de començar si per a fer un càlcul qualsevol, la màquina s'acabaria parant i donant un resultat, o no: Va deduïr que una màquina de les seves no podria saber mai això abans.



Funcionament d'una màquina de Turing.
(amb el programa anomenat: el Castor ocupat)

      Una màquina de Turing és l'equivalent a qualsevol computador que es pugui construir. Però és només un experiment mental que dona la imatge més senzilla possible d'una computadora. I que a la vegada ben programada seria capaç de fer el que faci qualsevol d'elles. És només una cinta infinita en la que un capçal pot anar escrivint i esborrant uns i zeros seguint unes regles preestablertes: Un programa.
Un cop establert el que havia de ser una computadora equivalent a la de Turing, als anys 1950 es van construir moltes màquines d'aquestes arreu del Món. Però els primers èxits que van tenir ressò es van aconseguir a Holanda, on es va construir la màquina ARMAC (1956) i Electrologica X1 amb l'assessorament de EW Dijkstra que va poder fer una demostració en públic del seu algorisme per a Trobar el camí més curt entre dues ciutats de les 64 més importants d'Holanda fet amb el llenguatge per a computadores anomenat ALGOL que Dijkstra va ajudar a crear (publicat el 1959). 



 Edsger Dijkstra (a l'esquerra) 1953 a Amsterdam


     I aleshores es va entrar en la primera explosió de la informàtica. Una batalla impossible per a controlar unes màquines cada cop més grans poderoses i ràpides, i que de vegades paraven sense avisar i els seus programadors amb les mateixes eines que al principi, clamant per assolir una major abstracció: La dificultat del desenvolupament de programes creixia amb la dimensió dels programes i de les màquines.

(Desenvolupant els Objectes per a SIMULA language)


      Cap al 1968 dos noruecs Dahl i Nygaard van inventar els Objectes, quan desenvolupaven un llenguatge de Computadora que es va dir 'SIMULA' pensat per a fer simulacions de física. 




     El 1972 es va publicar el llibre "Structured Programming" escrit per EW Dijkstra Ole-Johan Dahl i C.A.R Hoare.
 
      Finalment, als Estats Units i sota el marc de la investigació en Intel·ligència Artificial al MIT dirigit per Minsky, va produïr els primers processadors de text i es van fer els darrer passos: El Principi de Substitució de Liskov, Que va funcionar per primer cop el 1978 al llenguatge CLU. en referència a la seva autora: Barbara Liskov, autora que posteriorment va fonamentar també la computació distribuïda com a diàleg entre objectes.

 
BarbaraLiskov (Autora de: The Liskov Substitution Principle) 
 
      La combinació dels primers llenguatges d'Ordinador estructurats, amb els Objectes dels noruecs que van desenvolupar el SIMULA, i el Principi de Substitució de Liskov i el diàleg entre objectes de la Computació distribuida van ser el fonament de les abstraccions necessaries per a arribar al que son ara els llenguatges de programació de computadores (Java, C++, C# etc.) i van fer possible tota la complexitat que ha arribat a tenir l'internet actualment. És el que s'anomena Programació Orientada a Objectes.

No comments:

Post a Comment