Programowanie komputerów – proces projektowania, tworzenia, testowania i utrzymywania kodu źródłowego programów Komputerowych lub urządzeń mikroprocesorowych (mikrokontrolery). Kod źródłowy jest napisany w języku programowania,z użyciem określonych reguł, może on być modyfikacją istniejącego programu lub czymś zupełnie nowym. Programowanie wymaga dużej wiedzy i doświadczenia w wielu różnych dziedzinach, jak projektowanie aplikacji, algorytmika, struktury danych, języki programowania i narzędzia programistyczne, kompilatory, czy sposób działania podzespołów komputera. W inżynierii oprogramowania programowanie (implementacja) jest tylko jednym z etapów powstawania programu.

Osoba programująca komputery nazywa się programistą lub potocznie koderem.

Ich praca zazwyczaj obejmuje:

-analizę wymagań systemowych

-specyfikację aplikacji

-architekturę systemu informatycznego

-programowanie

-kompilację oprogramowania

-testowanie oprogramowania

-dokumentację programu

-integrację systemów

-konserwację oprogramowania.

Ogólnie określamy tym mianem wszelkie przepisy postępowania, które doprowadzają do uzyskania pożądanego efektu – rozwiązania zadania. W potocznej mowie mówimy czasem o algorytmach postępowania niewiele mających wspólnego z komputerami, jednak dla informatyków algorytmy wiążą się nierozerwalnie z programowaniem.

Prawdziwe problemy pojawiają się, gdy chcemy algorytm zakodować w taki sposób, żeby był dobrze wykonany przez maszynę. Nie możemy sobie pozwolić na odwoływanie się do doświadczenia, machanie rękami, domysły. Komputer niczego się nie domyśla, nie rozumie języka naturalnego i potrzebna będzie nam precyzyjna notacja do komunikacji z nim. Istotą programowania jest bowiem wyrażanie algorytmów w sposób ścisły, podlegający rygorom skończonej liczby reguł, których znaczenie w jednoznaczny sposób jesteśmy określić.

Al Chuwarizmi nie był oczywiście pierwszym człowiekiem, który stosował podejście algorytmiczne do rozwiązywania problemów. W rzeczywistości każdy z nas stosuje algorytmy w rozmaitych sytuacjach życiowych. Człowiek pierwotny miał algorytm polowania na mamuty, czy rozpalania ognia. Dzisiaj często wykonujemy pewne algorytmy, nie zdając sobie sprawy. Warto przytoczyć parę przykładów algorytmów z życia codziennego:

Przepisy kucharskie

Typowy przepis zawiera deklaracje obiektów ich początkowe wartości (miary) oraz opis działań doprowadzający do przyrządzenia potrawy.

Zapis nutowy muzyki.

Za pomocą szczególnego systemu notacyjnego określa się wysokości i względne czasy trwania nut i pauz między nimi. Można również i tu określić dane: są to zazwyczaj określenia instrumentów, które w partyturze występują, oraz dane początkowe, takie jak metrum czy dynamika poszczególnych części. Zauważmy, że poza standardowymi znakami na pięciolinii, kompozytorzy często stosują dodatkowe określenia takie jak crescendo, poco allegretto, piano, con fuoco itp, pozwalające wykonawcy lepiej wyczuć ich intencje. Szczególnie atrakcyjnie wyglądają niektóre nuty kompozytorów współczesnych, którzy odchodzą czasem od tradycyjnego zapisu nutowego i starają się niekiedy wymyślić i opisać własny system notacyjny, wyrażający ich intencje.

Instrukcje montażu

Często do zestawów mebli, czy klocków lego, dołączona jest kartka z instrukcją montażu zapisaną za pomocą sekwencji rycin obrazujących kolejne fazy powstawania składanego obiektu. Użytkownik, porównując zmiany na poszczególnych obrazkach, ma się domyślić, jakie czynności, w jakiej kolejności i za pomocą jakich części ma wykonywać. Zauważmy, że i tu występuje charakterystyczny dla algorytmów opis danych: najczęściej zestaw części składowych jest wyrysowany obok historyjki obrazkowej z zaznaczeniem liczby poszczególnych elementów.

Opisy dojazdu

Wyjaśniając jak dotrzeć do danego miejsca (mappy.com), wiele serwisów udostępnia opis drogi z zaznaczeniem kluczowych punktów i decyzji.

Opis układów choreograficznych, scenopisy przedstawień

Tutaj też stosuje się specyficzną symbolikę i skróty notacyjne.

Takich przykładów można przytaczać tysiące. Właściwie niemal wszystko, co robimy, podlega jakiemuś algorytmowi działania – przy czym warto podkreślić, że ludzie nie muszą mieć algorytmów objaśnianych dokładnie: wiele mogą wywnioskować z kontekstu, doświadczenia, po prostu domyślając się, o co może chodzić. Kucharce nie trzeba wyjaśniać, co to znaczy "zeszklić cebulkę na ciemnozłoty kolor", a monterowi - co znaczy "zaizolować przewody".

Z komputerami jest jednak inaczej. Są to wyjątkowo głupie urządzenia i jeśli dokładnie nie wytłumaczymy, co mają zrobić, stają się bezradne. Między bajki należy włożyć rozmaite sytuacje znane z literatury fantastyczno-naukowej, w których komputery są równorzędnymi partnerami intelektualnymi dla ludzi. Sztuczna inteligencja, nawet jeśli istnieje, bazuje na ściśle określonych algorytmach działania i nie ma tam miejsca na intuicję, domyślenie się czegokolwiek czy nagłe olśnienie, które są doskonale znane istotom myślącym. Ludzie często nie zdają sobie sprawy, jak wiele w algorytmach, którymi się posługują, zależy od nieuświadamianego kontekstu, jak dużo muszą dopowiadać do rzekomo precyzyjnych procedur działania. Komputery bezlitośnie wyłapują luki w specyfikacji procedur i nie ma mowy, żeby domyśliły się, że wykonują jakąś bezsensowną akcję, typu wydrukowanie żądania zapłacenia 0 zł. Jeśli wyraźnie nie zapiszemy w algorytmie, że takich żądań nie należy generować, to komputer ślepo wykona nasze polecenie, choćby było ono w oczywisty sposób bezsensowne. W dalszych wykładach zobaczymy przykłady, w których algorytmy z pozoru wyglądające na poprawne i kompletne, będą miały luki powodujące błędne działanie.