在計算機信息化高度發(fā)達的今天,高校各專業(yè)學生都必須學習計算機課程,例如VF數(shù)據(jù)庫或C語言,而大多數(shù)學生反映這兩門課程枯燥難懂、幾乎沒有實用性,學習起來沒有興趣。為了解決這一問題,本文介紹了一種新的軟件開發(fā)體系——思想編程體系。思想編程體系是不同于常用的JAVA/.NET體系的獨立的技術體系,由TML編程語言、Spada擬合開發(fā)環(huán)境、XYDB數(shù)據(jù)庫、TMLib耗散架構和GreatOS操作系統(tǒng)五部分組成。這一技術體系能降低學習成本、降低技術門檻、提高軟件質(zhì)量和進度;對于高校各專業(yè)學生來說簡單易學、實用性強,可用于網(wǎng)站開發(fā)、游戲制作、手機應用開發(fā)等,無須專業(yè)知識即可開發(fā)大多數(shù)應用軟件,即使是非計算機專業(yè)學生也能很快入門。
為了能讓思想語言可以在傳統(tǒng)計算機中使用,就需要在傳統(tǒng)計算機編程中建立對應的表現(xiàn)形式,即思想編程的各種形式。這些形式?jīng)Q定了思想編程體系具有單向可替代性,也起到了過渡語言的作用。
一、自然語言編程
哥德爾定理對思想語言精簡后,建立了可讓計算機直接識別并編譯執(zhí)行的類似面向?qū)ο蟮淖蛹幊陶Z言,稱為思想元語言(Thought Meta Language),它可開發(fā)幾乎任何平臺的軟件。在形式上,既可使用中文、日文、韓文、英文等多語言編寫,也可用多語言混合編寫。自然語言編程適用于中文、外語、翻譯等專業(yè)的學生學習使用。
二、圖形顏色編程
泛語言編程工具實現(xiàn)了多種符號編程,但也使符號泛濫、不統(tǒng)一。為了解決這個問題,加入了圖形代理,用圖形和顏色表示邏輯關系,用九種顏色對應邏輯和語句關系,每一條語句用一個圖形表示,在兩個圖形的交接位置設計了凹凸的箭頭來方便圖形拼接。圖形化的加入使思想模塊語言進一步簡化,規(guī)范化。不同語言的人編寫的程序互相都可看懂,即使不懂算法的孩子也可通過拼圖來編程,只要圖的接口能拼在一起便可運行。圖形化編程適合美術、藝術、設計等專業(yè)的學生使用。
三、氣味編程
嗅覺編程是使用氣味表示和記錄編程,與圖形編程一個原理。正如動作靠鍵盤,聲音靠樂器,氣味也有專門的裝置,稱為氣味交互接口。通過選取有明顯區(qū)別的氣味來界定范圍,其中9種代表編程語句,另外的兩種用以分隔和界定范圍和時序。否則如果氣味混在一起,則相當于鍵盤全部按下便不能輸入任何字符,因此需要多出兩種氣味界定時序和范圍。氣味編程適合地理、地質(zhì)、化學等專業(yè)學生使用。
四、聲音編程
聲音編程是將程序語句與不同時值的音符及其他記號建立對應關系,來記載程序的一種方法。這種形式主要是方便音樂專業(yè)的人理解和使用。計算機編程本質(zhì)上是以算術語言為主導,圖形編程、聲音編程、嗅覺編程和觸覺編程的本質(zhì)還是算術編程,不同的是人機對話的方式更加準確高效和界面友好。聲音編程適用于音樂相關專業(yè)的學生使用。
五、動物編程
在建立了圖形編程、聲音編程、嗅覺編程和觸覺編程之后,將這四種方法融為一體,把這組關系繼續(xù)簡化,繼而與動物本能對應起來,嘗試讓動物也學會編程。以斑點犬為例,把犬的坐、立、趴、觸、舔、前后左右四組鍵這九種動作作為輸入與前面的九種邏輯和語句對應起來,然后把輸出與九種氣味和食物對應起來,為思想機添加了一套“機犬交互接口”作為輸入輸出設備,建立了適合犬使用的“無語言編程”。經(jīng)過訓練,犬可使用這套“無語言編程”設備編寫簡單有趣的程序。當試圖追尋編程的本質(zhì)時,才進行了這個研究,即考慮程序員編程的最終本質(zhì),然后讓動物也實現(xiàn)一個類似的過程模型。
六、跨職業(yè)編程
在動物編程的基礎上,把“機犬交互接口”改裝為更多的編程交互接口,讓非計算機領域的從業(yè)人員也可以使用他們職業(yè)的“交互接口”進行編程。比如廚師可以使用鍋、碗、瓢、勺、刀、叉等來編寫思想程序代碼;司機可以使用方向盤、離合、剎車、檔位等來編寫思想程序代碼;醫(yī)生可以使用醫(yī)生的職業(yè)操作來編寫思想程序代碼;農(nóng)民可以使用農(nóng)民的職業(yè)操作來編寫思想程序代碼;工人可以使用工人的職業(yè)操作來編寫思想程序代碼;軍人可以使用軍人的職業(yè)操作來編寫思想程序代碼;體育運動員可以使用體育運動員的職業(yè)操作來編寫思想程序代碼。這套改進后的“機犬交互接口”稱為“跨職業(yè)編程接口”。它是一種更自然的交互方式,包含一套硬件工具和操作方法。通過“跨職業(yè)編程接口”可以建立各種工具到編程的對應關系,使得不同職業(yè)的從業(yè)人員可以直接使用他們的職業(yè)工具來編程。這種方式消除了這些從業(yè)人員對編程的陌生感,只要稍加練習無須長時間學習即可上手編寫思想程序代碼。
七、描述式編程
TML語言作為一種過渡性極好的語言,可以承擔多種編程形式向計算機編程(也支持面向?qū)ο缶幊陶Z言)之間的轉(zhuǎn)換任務。這種是一種單向的轉(zhuǎn)換,TML語言直接可轉(zhuǎn)為其他語言,但其他語言很難轉(zhuǎn)為TML語言。思想描述語言就是基于TML語言發(fā)展出來的一種描述式編程語言。人類的思考過程,以及將概念化為代碼的過程,兩者之間有落差。思考互動的過程很抽象,寫代碼的時候卻不能太抽象。描述式編程就是寫程式語言的時候,也能跟思考一樣抽象。對編碼菜鳥來說,用描述式編程所寫的程序碼看起來親和多了,因為跟自然語言中的查詢和請求很類似。這種方式主要用于開發(fā)以界面為中心的軟件,適合不懂編程知識的人使用。
本文不僅介紹了一套全新的思想編程技術體系及其應用,不但適合廣大軟件開發(fā)人員、軟件維護人員和初高中、大中專院校、高校學生閱讀,也適合有一定編程技術的人員,也適合軟件開發(fā)的初學者以及入門人員。不僅可作為學術研究使用,也可用于實際大學教學中。思想編程體系已獲得權威教育專家和政府高校教育部門批準開課,自2003年起已作為重點本科院校課程和本科畢業(yè)實訓項目教授10年。思想編程體系在未來的開發(fā)應用中也將發(fā)揮更大價值。