プログラミングでできることとは?活用例と各種言語の特徴

ズームされたプログラミングコード

「2020年に小学校教育でプログラミング教育が必修化される」という話題を耳にしても、「プログラミング」の実態をご存じない方は多いかもしれません。お子さまに教育を実施する以上、保護者の方もプログラミングに関して少なからず理解しておくのが好ましいでしょう。こちらでは、プログラミングの概要やプログラミング言語ごとの特徴についてお話しします。

プログラミングの基礎知識

まずはプログラミングの定義や簡単な歴史など、基礎的な知識についておさえておきましょう。

プログラミングとは

プログラミングとは、コンピュータを動作させる「指示書」を制作する作業です。この指示書は「プログラム」と呼ばれています。

プログラムは、「プログラミング言語」で構成されています。プログラミング言語は、コンピュータにも理解できる言語であり現在世界の共通言語として使用されている英語のような存在です。プログラミング言語を使用して指示書を書き上げ、期待する動作を指示する一連の流れが「プログラミング」です。

プログラミングの進化

「コンピュータに対してプログラミング言語で命令する」という取り組みの起源については諸説ありますが、現在でも使われている言語に近いものが使われ始めたのは、1956年に発表された「FORTRAN」という言語が最初だと考えられています。用途に応じてさまざまなプログラミング言語が開発され始めたのは1970年代です。1972年には、現在でも多くのサービスの言語として使用されている「C言語」が開発されました。徐々に複雑なプログラムが実現できるようになったのもこの頃であり、人工知能の研究も推進されています。

1995年には初の国産言語である「Ruby」が発表されました。非常にバランスの取れた言語として評価が高く、現在でもアプリ開発の言語として人気です。

その後も時代の変遷に伴い、新たなニーズが発生し、それに対応した新しい言語がつぎつぎと登場しています。

プログラミングでできることと活用例

プログラミングでコンピュータに命令できるようになるのは上述したとおりです。以下では、実現可能なことを具体的にご紹介します。

プログラミングが可能にすること

プログラミング、およびプログラムでは、主に以下のようなことを可能にします。

●複雑なシステムの制御

機械の操作やシステムを動かすこと自体は、プログラムがなくても可能です。しかし、条件に応じた動作や、複雑な動作になるほど、人間が行うのは困難になっていきます。また、ヒューマンエラーによるミスも考えられるため、都度人間が行うのは現実的ではありません。プログラミングを行えば、複雑なシステムも自動で制御できます。ロボットの複雑な自律動作もプログラミングによって実現可能です。

●大量データの管理・処理

現在は、「ビッグデータ」と呼ばれる膨大なデータが、あらゆる組織で集積される時代です。プログラミングは、こうした大量のデータ管理・処理の自動化を実現します。主に、多くの会員を抱えるWebのショッピングサービス、大規模な企業などでは、大量のデータ管理のためにプログラミングが活用されています。

●高速処理

プログラミングによってシステムの高速処理が可能となります。ごく簡単な処理でも、人間が行うと少なからず時間がかかります。とりわけ、連続で行う処理はプログラムに任せたほうが効率的です。ケースバイケースの対応が求められる作業は人間が、スピードが求められる機械的な作業はプログラムが担当する、という棲み分けが一般的になってきています。

プログラミングの活用例

プログラミングの代表的な活用例をご紹介します。

●アプリ開発

パソコンで使用されるソフトウェアはもれなくプログラミングによって作られています。また、この10年程度で爆発的に普及したスマートフォン・タブレットでインストールするアプリも、プログラミングによる産物です。
極めて専門的なソフトウェアもありますが、ゲームやクーポンといった生活に身近なアプリにもプログラミングが組み込まれています。ユーザーの利用時間や利用回数に応じて表示内容を変える処理を、自律して行わせることも可能です。

●ロボット操作

人に代わって仕事をするロボットもプログラミングによって制御されています。工場などでは、すでにロボットの使用が一般的です。近年では、店頭で接客を行うAIロボットも登場しています。
産業用のロボットだけではなく、家庭用の電化製品にも自律制御のためのプログラミングが利用されています。また、簡単なプログラムでロボットを動かす子供用のプログラミング教材も人気のようです。

プログラミング言語の種類と特徴

すでに200種類以上のプログラミング言語が開発されていますが、メインで使われているのは数種類です。代表的な言語を特徴とともにご紹介します。

C

Cは、多くのプログラミング言語のベースになっている言語です。現在でも多くのシステムに使用されています。対応する機器が幅広く、どの機器でも安定して動作するのが特徴です。一方、その自由度の高さから学習の面では初心者向きではないと考えられています。

Java

JavaはC言語を基に開発された言語のひとつです。また、Java自体もさまざまな言語の基になっています。汎用性の高さが評価されている言語であり、多くの現場で使用されています。代表的な用途は、Web上のアプリケーション、携帯電話のシステム、大規模なデータベースなどです。

Perl

PerlはCをはじめとする他の言語の利点を受け継ぎ、実用性と多様性を重視して開発された言語です。その後の言語に与えた影響も少なくありません。Web、テキスト分析、システム管理などがPerlの得意分野です。

PHP

PHPは比較的簡素な言語であり、初心者でもわかりやすいと考えられています。作成できるプログラムをイメージしやすいのも特徴です。また、Webを作るための言語であるHTMLに組み込めることから、多くのWebサービスにはPHPが活用されています。「Facebook」「Wikipedia」など、私たちに身近なサービスにも使用されている言語です。

Ruby

Rubyは上述したように日本人がはじめて開発したプログラミング言語です。プログラム作成の快適性を重視して開発されています。カスタマイズ性の高さが特徴であり、言語の根幹の部分さえもユーザーが書き換えられます。「Twitter」「クックパッド」「食べログ」などのWebサービスが主な成果物です。

Python

Pythonは少ないコードで構成される「書きやすく」「読みやすい」プログラミング言語です。Pythonからプログラムの勉強を始める方は少なくありません。わかりやすさの一方で用途も多く、人工知能やWebサービスの開発も広く使われています。

プログラミングによる恩恵はあちこちに

現代の生活はプログラミングによる恩恵をあちこちで受けています。さまざまなシステムが普及しているこの時代、プログラミングを深く理解している人材は多くの現場で必要とされています。お子さまの習い事のひとつとして、プログラミングを加えてはいかがでしょうか。

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