Programación para niños

La programación es el proceso de crear un conjunto de instrucciones que le dicen a una computadora cómo realizar una tarea. No se trata solo de escribir código, sino de todas las actividades necesarias para que ese código funcione bien y cumpla su objetivo.

Hoy en día, la programación está muy relacionada con la creación de aplicaciones de informática y videojuegos. Es el proceso en el que una persona desarrolla un programa usando herramientas para escribir el código (en lenguajes como C++, Java o Python) y otras herramientas que lo "traducen" a un lenguaje que el microprocesador de la computadora puede entender.

¿Cómo funciona un programa informático?

Para que una computadora entienda y ejecute un programa, las instrucciones deben escribirse en un lenguaje de programación.

El lenguaje de las computadoras: Código máquina

El lenguaje que una computadora entiende directamente se llama código máquina. Son secuencias de instrucciones básicas que el procesador reconoce, formadas por números 1 y 0 (sistema binario). Al principio de la computación, se programaba directamente en código máquina, lo cual era muy difícil de hacer, entender y mantener. Con el tiempo, se crearon herramientas para facilitar este trabajo.

De los números a las palabras: Lenguaje ensamblador

Los primeros científicos decidieron usar abreviaturas en inglés para las instrucciones, en lugar de secuencias de 1 y 0. Por ejemplo, para sumar, usaban la letra 'A' de la palabra inglesa add (añadir). Así crearon los lenguajes ensambladores. Programar en ensamblador es similar a hacerlo en código máquina, pero de una forma más sencilla de recordar.

Lenguajes de alto nivel: Programar de forma más fácil

A medida que las tareas de las computadoras se volvían más complejas, el lenguaje ensamblador mostró sus límites. Para programar, había que conocer muchos detalles de la computadora. Además, si se usaba otro modelo de computadora, a menudo había que reescribir el programa. Por eso, el siguiente paso fue crear los lenguajes de alto nivel, que son más parecidos al lenguaje humano.

Traduciendo el código: Compiladores e intérpretes

Una vez que se escribe un programa, es necesario traducirlo a lenguaje máquina, que es lo único que el procesador entiende. Esta traducción la hace un programa especial.

• Compilación: Un programa llamado compilador toma el código que escribimos (llamado código fuente) y lo convierte en código máquina. Esto es como traducir un libro completo de un idioma a otro antes de leerlo.
• Enlazado: Después de compilar, otro programa llamado enlazador combina todas las partes del programa y añade recursos de bibliotecas externas para crear un programa ejecutable completo.
• Interpretación: Algunos lenguajes usan un intérprete. Este programa lee el código línea por línea y lo ejecuta al instante, sin necesidad de crear un archivo ejecutable separado. Es como tener un traductor que traduce cada frase mientras la vas leyendo.

El lenguaje de la programación

La programación tiene sus propias reglas y un conjunto de órdenes, expresiones e instrucciones que se parecen a un lenguaje natural (generalmente el inglés), pero con muy poca ambigüedad.

Palabras especiales y comentarios

En los lenguajes de programación hay elementos como el vocabulario propio y reglas de cómo se usan las palabras. Se usan símbolos y palabras con funciones específicas. Estas palabras, llamadas palabras reservadas, suelen venir del inglés y no se pueden usar para otra cosa.

Los programadores también pueden añadir comentarios en su código. Son frases o párrafos que no afectan el programa, pero sirven para que otras personas (o ellos mismos en el futuro) entiendan mejor lo que hace el código.

Programas y algoritmos: ¿Qué son?

Un algoritmo es una secuencia de instrucciones claras, finitas y ordenadas que se siguen para resolver un problema. Un programa suele contener uno o más algoritmos. Un algoritmo se puede expresar de varias maneras: con dibujos (como un diagrama de flujo), con un código sencillo (como pseudocódigo) o con un lenguaje de programación.

Los programas grandes a menudo se dividen en partes más pequeñas llamadas módulos. Esto hace que cada parte sea más fácil de entender y desarrollar. Esta técnica se llama "refino progresivo".

Según el experto Niklaus Wirth, un programa se forma con algoritmos y estructuras de datos.

Diferentes formas de programar

La programación puede seguir distintos enfoques o paradigmas, que son diferentes maneras de resolver un problema. Algunos de los principales son:

• Programación declarativa
• Programación imperativa
• Programación estructurada
• Programación modular
• Programación orientada a objetos
• Programación orientada a eventos

Programación e ingeniería del software

Programadora escribiendo líneas de código en JAVA con JUnit.

Crear un programa informático no es solo escribir código, especialmente en proyectos grandes. La ingeniería del software es una disciplina que se encarga de todo el proceso de creación de programas, desde la idea inicial hasta su uso.

Este proceso incluye varios pasos importantes:

• Identificar la necesidad: Reconocer que se necesita un programa para resolver un problema o automatizar una tarea.
• Recopilar requisitos: Saber exactamente qué debe hacer el programa y para qué se necesita.
• Analizar requisitos: Entender qué tareas realizará el programa. Aquí se pueden definir las pruebas para verificar que el programa funciona bien.
• Diseñar la arquitectura: Dividir el programa en partes más pequeñas y manejables.
• Implementar el programa: Realizar el diseño detallado y luego escribir el código.
• Probar el programa: Verificar que el programa funciona como se esperaba y cumple con los requisitos.
• Instalar el programa: Poner el programa en funcionamiento junto con todo lo que necesite (como bases de datos).

La ingeniería del software se enfoca mucho en la planificación y el diseño, mientras que antes, la programación era casi solo escribir el código.

¿Qué hace que un programa sea bueno?

La programación busca crear programas de calidad. Para ello, se consideran varios factores:

• Correctitud: Un programa es correcto si hace exactamente lo que se definió que debía hacer. Es importante saber qué se espera del programa antes de crearlo y luego compararlo con lo que realmente hace.
• Claridad: El programa debe ser fácil de entender y leer. Esto ayuda tanto a quien lo desarrolla como a quien lo mantendrá después. Un código claro, con una estructura sencilla y buenos comentarios, facilita el trabajo, especialmente si otra persona tiene que revisarlo o modificarlo.
• Eficiencia: Un programa eficiente no solo hace su tarea correctamente, sino que también usa los recursos de la computadora (como el tiempo y la memoria) de la mejor manera posible.
• Portabilidad: Un programa es portable si puede funcionar en diferentes tipos de computadoras o sistemas operativos. Por ejemplo, un programa hecho para GNU/Linux que también pueda ejecutarse en Microsoft Windows. Esto permite que más personas puedan usarlo.

El ciclo de vida del software

El ciclo de vida del software describe todas las fases por las que pasa un programa, desde su inicio hasta su uso y mantenimiento. Su objetivo es asegurar que el software cumpla con lo que se necesita y que los métodos de desarrollo sean adecuados. Es muy importante detectar los errores lo antes posible, ya que corregirlos tarde es mucho más costoso.

Un ciclo de vida básico del software incluye:

• Análisis de lo que se necesita, diseño y especificación de funciones.
• Diseño de la estructura del programa.
• Pruebas para asegurar que las partes del programa funcionan juntas.
• Pruebas finales para verificar que el software cumple con todas las especificaciones originales.
• Mantenimiento para corregir errores y hacer mejoras.
• Documentación de toda la información del proyecto.

El orden de estas fases puede variar según el modelo de ciclo de vida que se acuerde. En el caso del software libre, el ciclo de vida es muy dinámico, con muchos programadores trabajando al mismo tiempo.

Véase también

En inglés: Computer programming Facts for Kids