Программирование Викиданных/Языки программирования

	Факультет компьютерных технологий Иконка программы Pywikibot
	Программирование Викиданных Главы: Предисловие; Тестирование; Языки программирования; Экология; Математики: География; field of work; Награды; Для авторов: Алгоритм работы для новых статей;

Исследуем свойства языков программирования на основе базы знаний международного проекта Викиданные. С помощью SPARQL-запросов, вычисляемых на объектах типа "язык программирования" в Викиданных, решен ряд задач. Получен перечень всех языков программирования под пермиссивными лицензиями. Построена пузырьковая диаграмма по количеству форматов файлов исходного кода. Построены карты, отображающие месторасположение учебных заведений и компаний, в которых учились или работали люди, связанные с созданием языков программирования. Получен список всех объектно-ориентированных языков программирования. Получен вывод об исчерпывающей полноте Викиданных относительно объектно-ориентированных языков программирования.

Постановка задачи[править]

Исследуем языки программирования, а именно информацию о них в Русской Википедии, Английской Википедии и Викиданных.

Задачи:

Построить упорядоченный список языков программирования по числу интервик.
Построить список языков по числу посещений статей в Русской Википедии.
Построить направленный ациклический граф зависимостей языков программирования друг от друга (или найти циклы в зависимостях, если такой граф нельзя построить). См. свойство "influenced by" в Java.

Экземпляры объекта "Язык программирования"[править]

Объекты: язык программирования (Q9143).
Свойства: instance of (P31).

Построим список всех языков.

#added 2016-10
#List of `instances of` "programming language" 
SELECT ?lang ?langLabel
WHERE
{
    ?lang wdt:P31 wd:Q9143. # instances of programming language
    SERVICE wikibase:label { bd:serviceParam wikibase:language "ru" }
}

SPARQL-запрос, 732 записи (2017), 1422 записи (2020).

👍 Наиболее полными и проработанными языками программирования на Викиданных на 2017 год являются: Java, Python, C. На 2020 год наиболее проработанными на Викиданных языками программирования являются: C++ (26 свойств), Java (26 свойств), JavaScript (25 свойств), R (25 свойств).

👎 Почти пустыми и малоинформативными языками на 2017 год оказались: CLIPS, Dylan, Go!.

Недостаток полученного списка в том, что ряд объектов получился безымянным на Викиданных (No label defined). Попробуем получить список языков, у которых поле "label" будет непустым.

#List of `instances of` "programming language" only with a label.
SELECT ?item ?item_label
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label . 

    FILTER (LANG(?item_label) = "ru") . 
}

SPARQL-запрос, 709 записей (2017), 1422 записи (2020).

Если в 2017 году число языков уменьшилось на два десятка записей, то на 2020 год все языки в списке имеют заполненное поле label.

Демонстрация работы с операциями над множествами в SPARQL[править]

В данном разделе представлен пример операции со множествами. Задание следующее: вывести все языки программирования, являющиеся открытым программным обеспечением (free software) и испытавшие на себе влияние, хотя бы одного из следующих языков программирования: Си, Python, Java, при этом разработанные какой-либо из фирм, кроме: Sun Microsystems, Космический центр имени Линдона Джонсона.

В запросе формируются два множества: множество языков программирования, испытавших на себе влияние Си, Python, Java и множество языков программирования, не являющихся открытым программным обеспечением (free software), после чего из первого множество вычитается второе.

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: influenced by (P737).
Свойство: developer (P178).

SELECT DISTINCT ?item ?item_label
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label . 

    FILTER (LANG(?item_label) = "ru") . 

    {
      { ?item wdt:P737 wd:Q15777 } UNION # influenced by C
      { ?item wdt:P737 wd:Q28865 } UNION # influenced by Python
      { ?item wdt:P737 wd:Q251   } UNION # influenced by Java
      { ?item wdt:P31  wd:Q341   }
    } MINUS 
  	{ 
      { ?item wdt:P178 wd:Q14647  } UNION # developer Sun Microsystems
      { ?item wdt:P178 wd:Q208371 }       # developer Космический центр имени Линдона Джонсона
    }  
}

SPARQL-запрос, 115 записей (2017), 122 записи (2020).

Пермиссивные лицензии[править]

Выведем все языки программирования находящиеся под пермиссивными лицензиями (практически не ограничивают свободу действий пользователей ПО и разработчиков).

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: license (P275).

SELECT DISTINCT ?item ?item_label
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label . 

    FILTER (LANG(?item_label) = "ru") . 
  
      { ?item wdt:P275 wd:Q308915  }  UNION  # license Mozzila Public
      { ?item wdt:P275 wd:Q334661  }  UNION  # license MIT
      { ?item wdt:P275 wd:Q191307  }  UNION  # license BSD
      { ?item wdt:P275 wd:Q6905323 }         # license CC
}

SPARQL-запрос, 37 записей (2017), 82 записи (2020).

В этот список из 37 "свободных" языков попали, например CoffeeScript, Go, Haml.

Рассмотрим соотношение языков с пермиссивной лицензией и языков с проприетарной или закрытыми лицензиями.

#The script calculates the percentage of programming languages with a free license in relation to languages with a closed license
SELECT (COUNT(?not_free)* 100 / (COUNT(?free)) as ?total) WHERE
{ 
{
    SELECT ?free WHERE 
    {
         ?free wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
         ; rdfs:label ?item_label . 

         FILTER (LANG(?item_label) = "ru") . 
  
         { ?free wdt:P275 wd:Q308915  }  UNION  # license Mozzila Public
         { ?free wdt:P275 wd:Q334661  }  UNION  # license MIT
         { ?free wdt:P275 wd:Q191307  }  UNION  # license BSD
         { ?free wdt:P275 wd:Q6905323 }         # license CC
    }
}
UNION
{
    SELECT ?not_free WHERE 
    {
      ?not_free wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
      ; rdfs:label ?lang_label . 
      FILTER (LANG(?lang_label) = "ru") .
  
      { ?not_free wdt:P275 wd:Q6165015 } UNION # Java Research License
      { ?not_free wdt:P275 wd:Q218616 } UNION # proprietary software
      { ?not_free wdt:P275 wd:Q3238057 } UNION # proprietary license 
      { ?not_free wdt:P275 wd:Q31202214 } UNION # proprietary software license 
      { ?not_free wdt:P275 wd:Q979794 } # Aladdin Free Public License
    }
}
}

SPARQL-запрос, на 2020 год отношение языков программирования с закрытой лицензией к "свободным" языкам равно примерно 20%.

Количество форматов файлов исходного кода[править]

В зависимости от языка программирования, файлы с исходным кодом программ могут иметь разные расширения. Построим пузырьковую диаграмму по количеству допустимых форматов файлов исходного кода.

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: instance of (P31).
Свойство: file extension (P1195).

#added 2017-04
#defaultView:BubbleChart
SELECT ?lang_name (count(*) as ?count)
WHERE
{
    ?lang wdt:P31 wd:Q9143. # instance of programming language
  	?lang wdt:P1195 ?count. # file extension
  	?lang rdfs:label ?lang_name.
    filter (lang(?lang_name) = "ru").
}

GROUP BY ?lang_name 
ORDER BY DESC(?count)

SPARQL-запрос.

Пузырьковая диаграмма по количеству форматов файлов исходного кода (2020).

Пузырьковая диаграмма по количеству форматов файлов исходного кода (2017).

Из рисунка видно, что самыми исторически богатыми на форматы и расширения файлов являются такие языки программирования, как: C++ (10 форматов), Geometric Description Language (GDL) (8), Racket (7). Например, файлы с программой на языке Racket могут иметь расширения rkt, rktl, rktd, scrbl, plt, ss или scm.

К 2020 году C++ и Geometric Description Language (GDL) остались на месте (10 и 8 форматов-расширений). За три года подтянулись и вошли в первую восьмёрку также такие языки, как Raku (9 форматов), REXX и Scratch (по 6 форматов), Java и Wolfram Language (по 5 форматов).

Где живут разработчики и располагаются организации, связанные с созданием языков программирования[править]

Отобразим на карте страны, в которых живут люди и располагаются организации, связанные с созданием языков программирования. Заметим, что разработчиком языка может выступать как организация, так и отдельный человек. Для определения месторасположения (свойство: coordinate location) организации будем использовать координаты её штаб-квартиры (свойство: headquarters location), для человека - координаты места его рождения (свойство: place of birth).

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: instance of (P31).
Свойство: developer (P178).
Свойство: headquarters location (P159).
Свойство: place of birth (P19).
Свойство: coordinate location (P625).

#defaultView:Map
SELECT ?item_label ?developer_label ?location_label ?coord
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label.     
    FILTER (LANG(?item_label) = "ru"). 
  
    ?item wdt:P178 ?developer. # developer
    ?developer rdfs:label ?developer_label. 
    FILTER (LANG(?developer_label) = "ru"). 
      		
    { ?developer wdt:P159 ?location. } UNION # headquarters location
    { ?developer wdt:P19  ?location  }       # place of birth
    ?location rdfs:label ?location_label. 
    FILTER (LANG(?location_label) = "ru").
    
    ?location wdt:P625 ?coord. # coordinate location

    SERVICE wikibase:label {
        bd:serviceParam wikibase:language "ru".
    }   	
}

SPARQL-запрос.

Страны, в которых живут люди и организации, связанные с созданием языков программирования (2017)
Страны, в которых живут люди и организации, связанные с созданием языков программирования (2020)

Наиболее благоприятные страны для появления людей, способных к разработке языков программирования 2020

Построим также пузырьковую диаграмму, чтобы выявить наиболее благоприятные страны для появления людей, способных к разработке языков программирования и размещению в этих странах штаб-квартир. Видим на рисунке, что наиболее благоприятными странами оказались США (159 человек и штаб квартир) и Великобритания (15). В России было разработано только два языка программирования: РЕФАЛ и Встроенный язык программирования 1С:Предприятие.

На 2020 год число штаб-квартир в США равно 241, в Великобритании — 24, в Франции — 18, а в России — 5.

Университеты, в которых учились будущие разработчики языков программирования[править]

Отобразим на карте учебные заведения, в которых учились студенты, впоследствии разработавшие языки программирования.

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: instance of (P31).
Свойство: developer (P178).
Свойство: educated at (P69).
Свойство: coordinate location (P625).

#defaultView:Map
SELECT ?item_label ?developer_label ?educational_institution_label ?coord
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label. 
    FILTER (LANG(?item_label) = "ru"). 
    
    ?item wdt:P178 ?developer. # developer
    ?developer rdfs:label ?developer_label. 
    FILTER (LANG(?developer_label) = "ru"). 
    	
    ?developer wdt:P69 ?educational_institution. # educated at
    ?educational_institution rdfs:label ?educational_institution_label. 
    FILTER (LANG(?educational_institution_label) = "ru").
    
    ?educational_institution wdt:P625 ?coord. # coordinate location
    
    SERVICE wikibase:label {
        bd:serviceParam wikibase:language "ru".
    } 	
}

SPARQL-запрос, 142 записи (2017), 282 результата (2020).

Учебные заведения, в которых учились люди, создававшие языки программирования (2017).
Учебные заведения, в которых учились люди, создававшие языки программирования (2020).

По карте видно, что большая часть людей, причастных к созданию языков программирования, учились в Европе или в США.

Построим также пузырьковую-диаграмму по самым популярным учебным заведениям, среди будущих создателей языков программирования. Видим на рисунке, что на первых местах оказались: Принстонский университет (8 студентов) и Стэнфордский университет (8). МГУ оказался в конце списка, в нем учился Э́нтони Ри́чард Хо́ар, разработавший ALGOL60, и Валентин Фёдорович Турчин, разработавший РЕФАЛ. МГУ попал в этот список, включающий 142 вуза мира.

Профессии создателей языков программирования[править]

Построим пузырьковую диаграмму, отображающую какие профессии преобладают среди людей, разрабатывающих языки программирования.

Используются:

Объект: programming language (Q9143).
Свойство: instance of (P31).
Свойство: developer (P178).
Свойство: occupation (P106).

#defaultView:BubbleChart
SELECT ?occupation_label (count(*) as ?occupation)
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143. # instances of programming language 
    ?item wdt:P178 ?developer. # developer
    ?developer wdt:P106 ?occupation. # occupation
    ?occupation rdfs:label ?occupation_label. 
    FILTER (LANG(?occupation_label) = "ru"). 
}
GROUP BY ?occupation_label 
ORDER BY DESC(?count)

SPARQL-запрос, 48 записей (2017), 74 записи (2020).

Профессии людей, которые разрабатывают языки программирования (2020).

Профессии людей, которые разрабатывают языки программирования (2017).

Наиболее распространенными профессиями оказались: специалист в области компьютерных наук, инженер, учитель. Интересно заметить, что встречаются такие профессии как: джазовый музыкант, политик (Герберт Александер Саймон). На 2020 год среди разработчиков языков программирования оказалось больше всего специалистов в области компьютерных наук (172 человека), а также 96 инженеров, 57 учителей, 56 программистов и 43 математика.

Объектно-ориентированные языки программирования[править]

Число языков программирования, разработанных с использованием указанных парадигм программирования на 2020 год

Помимо самих языков программирования, Викиданные описывают также и парадигмы программирования. С помощью скрипта https://w.wiki/oLg и иллюстрации видно, что по числу языков программирования самой популярной является объектно-ориентированное программирование (399 языков на 2020 год), следом идут процедурные языки (297 языков на 2020 год). Стоит заметить, что мультипарадигменное программирование (программирование с одновременным использованием множества парадигм) также представлено большим числом языков программирования.

Выведем список всех объектно-ориентированных языков программирования.

Используются:

Объект: object-oriented programming language (Q899523).
Свойство: instance of (P31).

SELECT DISTINCT ?item ?item_label
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q899523 # instances of object-oriented programming language
    ; rdfs:label ?item_label . 

    FILTER (LANG(?item_label) = "ru") . 
}

SPARQL-запрос, 116 записей (2017), 118 записей (2020).

Таким образом 16% языков программирования являются объектно-ориентированными.

Полнота викиданных[править]

По данным Боровского исследовательского университета ^[1] существует как минимум 26 языков программирования, которые поддерживают объектно-ориентированную парадигму. В статьях посвященных объектно-ориентированному программированию к этому списку добавляются ещё 4^[2] и 3^[3] языка программирования. SPARQL-запрос вернул 116 результатов. Судить о полноте данных в трех приведенных выше источниках сложно, так как большое количество малоизвестных, устаревших и узконаправленных языков, которые не освещаются в авторитетных источниках. Из этого можно сделать вывод, Викиданные предоставляют достаточно полный список объектно-ориентированных языков программирования.

Степень заполненности объектов[править]

Выведем список всех людей, которые связаны с разработкой языков программирования и у объектов которых заполнено поле 'label' на английском языке:

SELECT ?item_label ?item ?developer_label ?developer
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label. 
    FILTER (LANG(?item_label) = "en"). 

    ?item wdt:P178 ?developer. # developer 
    ?developer wdt:P31 wd:Q5.  # instances of human
    ?developer rdfs:label ?developer_label. 
    FILTER (LANG(?developer_label) = "en").  
}

SPARQL-запрос, 133 записи (2017), 223 записи (2020).

На 2017 год имелось 133 таких записи. Выведем аналогичный список, но с заполненным полем 'label' на русском языке. Таких записей 88. Заполним поля 'label' и 'description' на русском языке у этих объектов и выведем результат:

SELECT ?item_label ?item ?developer_label ?developer
WHERE
{
    ?item wdt:P31 wd:Q9143 # instances of programming language
    ; rdfs:label ?item_label. 
    FILTER (LANG(?item_label) = "ru"). 

    ?item wdt:P178 ?developer. # developer 
    ?developer wdt:P31 wd:Q5.  # instances of human
    ?developer rdfs:label ?developer_label. 
    FILTER (LANG(?developer_label) = "ru").  
}

SPARQL-запрос, 133 записи (2017), 183 записи (2020).

Будущая работа[править]

Вывести все языки программирования с свойством "персонаж-талисман".
Посчитать количество языков программирования основанных раньше 1992 года (свойство: "дата-основания/создания").
Построить столбчатую диаграмму, отражающую количество известных хештегов в Твиттере для каждого языка программирования (свойство: "хештег Твиттера").

Упражнения[править]

Фортран находится на первом месте по количеству своих диалектов. Их число достигает порядка

. На втором месте Лисп -

диалектов. Третье место делят между собой Standard ML и Object Pascal с

диалектами.

SPARQL-запросы с ответами:

Примечания[править]

↑ Боровское исследовательское учреждение (Bourabai Research Institution)
↑ Объектно-ориентированное программирование
↑ Первые языки объектно-ориентированного программирования (ООП)

Литература[править]

Объектно-ориентированное программирование (ООП-1) (рус.). bourabai.ru.
Объектно-ориентированное программирование (рус.). fandom.wikia.com. — Описание объектно-ориентированной парадигмы.
Игорь Гаршин Первые языки объектно-ориентированного программирования (ООП) (рус.).

Ссылки[править]

Andrew Krizhanovsky, Denis Kovalchuk Где учатся и кем работают изобретатели языков программирования. — Authorea, 2017.
Andrew Krizhanovsky, Denis Kovalchuk Где учатся и кем работают изобретатели языков программирования. — Научный Корреспондент, 2017.
Burdin Grigoriy Programming languages (англ.). ProWD (2020). Проверено 24 сентября 2020.

[Боровское_исследовательское_учреждение_(Bourabai_Research_Institution)—{{{2}}}——-1] Боровское исследовательское учреждение (Bourabai Research Institution)

[Объектно-ориентированное_программирование—{{{2}}}——-2] Объектно-ориентированное программирование

[Первые_языки_объектно-ориентированного_программирования_(ООП)—{{{2}}}——-3] Первые языки объектно-ориентированного программирования (ООП)

[1]

[2]

[3]

J. Ichbiah	C. Moore	J. Armstrong
			Ада
			Форт
			Erlang

Программирование Викиданных/Языки программирования

Содержание

Постановка задачи[править]

Экземпляры объекта "Язык программирования"[править]

Демонстрация работы с операциями над множествами в SPARQL[править]

Пермиссивные лицензии[править]

Количество форматов файлов исходного кода[править]

Где живут разработчики и располагаются организации, связанные с созданием языков программирования[править]

Университеты, в которых учились будущие разработчики языков программирования[править]

Профессии создателей языков программирования[править]

Объектно-ориентированные языки программирования[править]

Полнота викиданных[править]

Степень заполненности объектов[править]

Будущая работа[править]

Упражнения[править]

Примечания[править]

Литература[править]

Ссылки[править]

Навигация

Поиск