Карел (язык программирования)

Карел Робот
Парадигма	процедурный
Разработано	Ричард Э. Паттис
Впервые появился	1981
Веб-сайт	Ккарел .sourceforge .сеть
Диалекты
	Некоторые локализованные языковые варианты
Под влиянием
	Паскаль
Под влиянием
	Карел++, AgentSheets , Гвидо ван Робот

Karel — образовательный язык программирования для начинающих, созданный Ричардом Э. Паттисом в его книге «Робот Карел: нежное введение в искусство программирования» . Паттис использовал этот язык на своих курсах в Стэнфордском университете , Калифорния . Язык назван в честь Карела Чапека , чешского писателя, который ввел слово робот в своей пьесе «РУР». ^[1]^[2]

Принципы

Программа по имени Карел, который живет в среде, состоящей из на языке Карел используется для управления простым роботом сетки улиц (слева-направо) и проспектов (вверх-вниз). Карел понимает пять основных инструкций: move (Карел перемещается на одну клетку в том направлении, в котором смотрит), turnLeft (Карел поворачивает на 90° влево), putBeeper (Карел включает пейджер на площади, на которой стоит), pickBeeper (Карел поднимает пейджер с площади, на которой он стоит) и turnoff (Карел выключается, программа завершается). Карел также может выполнять логические запросы о своем ближайшем окружении, спрашивая, есть ли пейджер там, где он стоит, есть ли рядом с ним барьеры и о направлении, в котором он смотрит. Программист . может создавать дополнительные инструкции , определяя их в терминах пяти основных инструкций и используя условного потока управления операторы if и while с запросами среды и с помощью iterate построить. ^{[ нужна ссылка ]}

Пример

Ниже приведен простой пример синтаксиса Karel:

BEGINNING-OF-PROGRAM
 
 DEFINE turnRight AS
 BEGIN
   turnLeft;
   turnLeft;
   turnLeft;
 END
 
 BEGINNING-OF-EXECUTION
   ITERATE 3 TIMES
   BEGIN
     turnRight;
     move
   END
   turnoff
 END-OF-EXECUTION
 
END-OF-PROGRAM

Спецификация

Следующая реализация — Karel на языке программирования Python . ^[3] Доступны и другие реализации.

Примитивные функции

Ниже приведены примитивные функции.

move(): Карел перемещается на одну клетку в том направлении, в котором смотрит.

turn_left(): Карел поворачивает налево на 90 градусов.

put_beeper(): Карел включает звуковой сигнал на текущем квадрате.

pick_beeper(): Карел берет пейджер с текущего квадрата.

paint_corner(COLOR_NAME): Карел закрашивает текущий угол цветом. Существует ограниченный список доступных цветов.

Структуры программы

Программы Karel структурированы следующим образом:

Комментарии: Любая строка, начинающаяся с # является комментарием и игнорируется интерпретатором.
Функции в Karel объявляются с использованием def, за которым следует имя функции и круглые скобки. В последующих строках следует тело функции.
main(): При запуске программы выполняется main функция. Остальные функции не выполняются, если они не вызваны.

Условия в Кареле

Карел может реагировать на определенные условия в своем мире:

front_is_clear(),beepers_present(), beepers_in_bag(), left_is_clear(), right_is_clear(), facing_north(), facing_south(), facing_east(), facing_west()

И их обратные стороны:

front_is_blocked(), no_beepers_present(), no_beepers_in_bag(), left_is_blocked(), right_is_blocked(), not_facing_north(), not_facing_south(), not_facing_east(), not_facing_west().

Он также может проверить цвет текущего блока, corner_color_is(COLOR_NAME).

Условия и циклы

Существуют две структуры управления:

Условное выполнение с использованием if и else.
Циклы с использованием for и while.

Варианты и потомки

Этот язык вдохновил на разработку различных клонов и подобных образовательных языков. Поскольку язык предназначен для начинающих, на некоторых языках существуют локализованные варианты, в частности на чешском (язык программирования был довольно популярен в Чехословакии ).

Принципы Karel были обновлены до парадигмы объектно-ориентированного программирования в новом языке программирования под названием Karel++. Karel++ концептуально основан на Karel, но использует совершенно новый синтаксис, аналогичный Java .

НАСТОЯЩАЯ базовая реализация, rbKarel, ^[4] предоставляет основные команды Karel в среде RBScript с синтаксисом BASIC, используемым для циклов и условий. Этот учебный проект предоставляет кроссплатформенный графический интерфейс для экспериментов Karel, включая пошаговый и голосовой вывод.

Язык и среда, вдохновленные карелами, под названием Robot Emil. ^[5] использует трехмерное представление мира роботов. Робот Эмиль предлагает большую палитру объектов, которые можно разместить, изображая стены, окна (прозрачность), воду и траву. Камеру можно свободно перемещать по 3D-среде. Роботом можно управлять в интерактивном режиме с помощью кнопок в графическом интерфейсе или с помощью программ, написанных на языке программирования Эмиля, похожем на Карел. Автор заявляет, что программа бесплатна для использования школами, студентами и детьми. Доступны версии на английском , чешском и словацком языках .

Для программирования роботов FANUC Robotics используется собственный язык, который также называется Karel . Однако FANUC Karel является производным от Pascal .

Язык также был реализован как Karel the Dog в JavaScript компанией CodeHS . Как и в исходном языке, в этой реализации Карел представлен в сеточном мире. Программисты используют и развивают простой словарь команд Карела для выполнения задач программирования. Вместо того, чтобы ставить и собирать пейджеры, пес Карел кладет и берет теннисные мячи.

Немецкая версия Карела называется «Робот Кароль». ^[6]

См. также

Образовательный язык программирования
RoboMind — образовательная альтернативная среда программирования.
RUR-PLE — еще один инструмент «Изучения Python», основанный на идеях Карела.
CodeHS — вводное обучение информатике с использованием Karel в JavaScript

Дальнейшее чтение

Ричард Э. Паттис. Робот Карел: Нежное введение в искусство программирования . Джон Уайли и сыновья, 1981. ISBN 0-471-59725-2 .
Джозеф Бергин, Марк Стелик, Джим Робертс, Ричард Э. Паттис. Карел++: Нежное введение в искусство объектно-ориентированного программирования . Джон Уайли и сыновья, 1996. ISBN 0-471-13809-6 .

Ссылки

^ «Кто на самом деле изобрел слово «робот» и что оно означает?» . Архивировано из оригинала 27 июля 2013 года . Проверено 25 июля 2013 г.
^ Марголиус, Иван (осень 2017 г.) «Пражский робот». Архивировано 11 сентября 2017 г. в Wayback Machine. Информационный бюллетень «Друзья чешского наследия» №. 17, стр.3-6
^ Пих, Крис; Робертс, Эрик (январь 2019 г.). «Робот Карел изучает Python. Приложение: Справочник» . compedu.stanford.edu . Проверено 12 июня 2023 г.
^ «Архив кода Google — долгосрочное хранилище для хостинга проектов Google Code» .
^ «Введение (EN)» . www.emil.input.sk . Архивировано из оригинала 2 ноября 2010 г.
^ «Робот Кароль – Побег из лабиринта | Школьная лаборатория информатики — InfoSphere, откройте для себя информатику в модулях для всех типов школ и классов» . schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de . Проверено 29 декабря 2020 г.

Внешние ссылки

Карельский синтаксис
xKarel Р. Досталя и П. Абрахамчика (создан в 1997 г.)
Карел Т. Митчелла (создан в 2000 г.)
Карел в крошечном цвете Ли Брэдли (создан в 2013 г.)
Карел для iPad от CloudMakers (создан в 2014 г.)
Карел в JavaScript от CodeHS
Карел в Perl 5, автор Э. Чороба (создан в 2016 г.)
Карел-3D на JavaScript и C++ (sk) (en) (de) (es) (создан 2017, 2018)
Гвидо ван Робот (GvR) - Карел на Python (создан в 2006, 2010 г.)

[1] «Кто на самом деле изобрел слово «робот» и что оно означает?» . Архивировано из оригинала 27 июля 2013 года . Проверено 25 июля 2013 г.

[2] Марголиус, Иван (осень 2017 г.) «Пражский робот». Архивировано 11 сентября 2017 г. в Wayback Machine. Информационный бюллетень «Друзья чешского наследия» №. 17, стр.3-6

[3] Пих, Крис; Робертс, Эрик (январь 2019 г.). «Робот Карел изучает Python. Приложение: Справочник» . compedu.stanford.edu . Проверено 12 июня 2023 г.

[4] «Архив кода Google — долгосрочное хранилище для хостинга проектов Google Code» .

[5] «Введение (EN)» . www.emil.input.sk . Архивировано из оригинала 2 ноября 2010 г.

[6] «Робот Кароль – Побег из лабиринта | Школьная лаборатория информатики — InfoSphere, откройте для себя информатику в модулях для всех типов школ и классов» . schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de . Проверено 29 декабря 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]