عرض مصدر البرمجة المتعلمة (ذاتية التعلم)

{{يتيمة|تاريخ =يوليو 2023}}
{{شريط جانبي أنماط البرمجة}}
'''البرمجة المتعلمة''' هي [[نمط برمجة|نموذج برمجة]] تم تقديمه في عام 1984 من قبل [[دونالد كينوث|دونالد كنوث]] هو [[برنامج (حاسوب)|برنامج كمبيوتر]] يقدم كتوضيح لكيفية عمله داخل [[لغة طبيعية]] ، مثلا: اللغة الإنجليزية ، يتخللها (مدمجة) [[قصاصة (برمجة)|مقتطفات]] من وحدات [[ماكرو (علم الحاسوب)|الماكرو]] وشفرة [[نص برمجي مصدري|المصدر]] التقليدية ، والتي من خلالها يمكن إنشاء شفرة المصدر [[مصرف (حوسبة)|المترجمة]] . <ref name="TCJ_LP">{{عنوان ملاحظة|TCJ_LP||v}}{{عنوان ملاحظة|TCJ_LP||w}}{{عنوان ملاحظة|TCJ_LP||x}}{{عنوان ملاحظة|TCJ_LP||y}}{{عنوان ملاحظة|TCJ_LP||z}}{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Knuth|الأول=Donald E.|مؤلف-وصلة=Donald Knuth|سنة=1984|عنوان=Literate Programming|مسار= http://www.literateprogramming.com/knuthweb.pdf|صحيفة=[[جمعية الحاسبات البريطانية]]|المجلد=27|العدد=2|صفحات=97–111|DOI=10.1093/comjnl/27.2.97|تاريخ الوصول=January 4, 2009|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224102/http://www.literateprogramming.com/knuthweb.pdf|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref> يتم استخدام هذا النهج في [[حوسبة علمية|الحوسبة العلمية]] وفي [[علم البيانات]] بشكل روتيني للبحث [[تناتجية|القابل للتكرار]] ولأغراض [[وصول مفتوح|الوصول المفتوح]] . <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Schulte|الأول=Eric|سنة=2012|عنوان=A Multi-Language Computing Environment for Literate Programming and Reproducible Research|مسار=https://www.jstatsoft.org/article/view/v046i03/v46i03.pdf|حالة المسار=live|صحيفة=Journal of Statistical Software|المجلد=46|العدد=3|DOI=10.18637/jss.v046.i03|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20141109113411/https://www.jstatsoft.org/article/view/v046i03/v46i03.pdf|تاريخ أرشيف=9 November 2014|تاريخ الوصول=30 May 2020}}</ref> يستخدم ملايين المبرمجين اليوم أدوات البرمجة المتعلمة. <ref>{{استشهاد بمنشورات مؤتمر|صفحات=1–11}}</ref>

نموذج البرمجة المتعلم كما فسرها دونالد كنوث ، تمثل الابتعاد عن كتابة برامج الكمبيوتر بالطريقة والنظام اللذين يفرضهما الكمبيوتر فهي تمنح [[مبرمج|المبرمجين]] وحدات ماكرو لتطوير البرامج بالترتيب الذي يتطلبه المنطق وتدفق أفكارهم. <ref>"I had the feeling that top-down and bottom-up were opposing methodologies: one more suitable for program exposition and the other more suitable for program creation. But after gaining experience with WEB, I have come to realize that there is no need to choose once and for all between top-down and bottom-up, because a program is best thought of as a web instead of a tree. A hierarchical structure is present, but the most important thing about a program is its structural relationships. A complex piece of software consists of simple parts and simple relations between those parts; the programmer's task is to state those parts and those relationships, in whatever order is best for human comprehension not in some rigidly determined order like top-down or bottom-up." — [[دونالد كينوث|Donald E. Knuth]], Literate Programming{{عنوان مرجع|TCJ_LP|1|v}}</ref> تتم كتابة البرامج المتعلمة على أنها عرض للمنطق [[لغة طبيعية|بلغة أكثر طبيعية]] تُستخدم فيها [[ماكرو (علم الحاسوب)|وحدات الماكرو]] لإخفاء المجدردات [[نص برمجي مصدري|ورمز المصدر]]<nowiki/>التقليدي ، مثل نص [[مقالة (أدب)|مقال]] .

تُستخدم أدوات البرمجة المتعلمة للحصول على تمثيلين من ملف المصدر: أحدهما يمكن فهمه بواسطة المترجم أو المترجم الشفوي ، والشفرة "المتشابكة" ، والآخر لعرضه [[توثيق|كتوثيق]] منسق ، يُقال إنه "منسوج" من مصدر المتعلم. <ref name="ObliqueScottReference">If one remembers that the first version of the tool was called WEB, the amusing literary reference hidden by Knuth in these names becomes obvious: "Oh, what a tangled web we weave when first we practise to deceive" – [[والتر سكوت]], in Canto VI, Stanza 17 of ''[[Marmion (poem)|Marmion]]'' (1808) an epic poem about the [[معركة فلودين]] in 1513. – the actual citation appeared as an epigraph in a May 1986 article by Jon Bentley and Donald Knuth in one of the classical Programming Pearls columns in Communications of the ACM, vol 29 num 5 on p.365</ref> في حين كان الجيل الأول من أدوات البرمجة خاصةً [[لغة حاسوبية|بلغة الكمبيوتر]] ، فإن الأحدث منها يحتوي على لغة حيادية وتتجاوز لغات البرمجة في حد ذاتها.

== تاريخها وفلسفتها ==
تم تقديم البرمجة المتعلمة لأول مرة في عام 1984 من قبل دونالد كنوث ، الذي كان يهدف إلى إنشاء برامج ذات محتوى يناسب البشر. طُبق في [[جامعة ستانفورد]] كجزء من بحثه حول [[خوارزمية|الخوارزميات]] [[فن صياغة الحروف|والطباعة]] الرقمية. اطلق عليه اسم " WEB " لاعتقاده أنها كانت واحدة من الكلمات القليلة المكونة من ثلاثة أحرف في اللغة الإنجليزية والتي لم يتم تطبيقها بعد على الحوسبة. <ref>{{استشهاد ويب|مسار= http://www.literateprogramming.com/knuthweb.pdf|عنوان=Literate Programming|موقع=archive.computerhistory.org|تاريخ الوصول=2019-06-03|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224102/http://www.literateprogramming.com/knuthweb.pdf|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref> ومع ذلك ، فإنها تمثل الطبيعة المعقدة للبرامج التي تم تجميعها بدقة من مواد بسيطة. <ref name="TCJ_LP" /> شهدت ممارسة البرمجة المتعلمة انتعاشًا مهمًا في 2010 مع استخدام دفاتر الملاحظات الحسابية ، وخاصة في [[علم البيانات]] .

== مفهومها ==
تقوم البرمجة المتعلمة بكتابة منطق البرنامج بلغة بشرية مع مقتطفات التعليمات البرمجية ووحدات الماكرو المضمنة (مفصولة بترميز أولي). وحدات الماكرو في ملف مصدر متعلم هي عبارات عنوانية أو تفسيرية بلغة بشرية تصف الأفكار التي تم اجروها أثناء حل مشكلة البرمجة ، وإخفاء أجزاء من رموز البرمجات أو وحدات الماكرو ذات المستوى الأدنى. تشبه وحدات الماكرو هذه [[خوارزمية|الخوارزميات]] الموجودة في [[شبه رماز|الشفرة الزائفة]] المستخدمة عادةً في تدريس [[علم الحاسوب|علوم الكمبيوتر]] . تصبح هذه العبارات التفسيرية التعسفية التي بُرمجت بسرعة من قبل المبرمج عوامل تشغيل جديدة دقيق ، وتشكل ''لغة وصفية'' فوق لغة البرمجة الأساسية.

يتم استخدام [[معالج مسبق|المعالج المسبق]] لاستبدال التسلسلات الهرمية التعسفية أو "شبكات" وحدات الماكرو المترابطة "، <ref>{{اقتباس|"WEB's macros are allowed to have at most one parameter. Again, I did this in the interests of simplicity, because I noticed that most applications of multiple parameters could in fact be reduced to the one-parameter case. For example, suppose that you want to define something like... In other words, the name of one macro can usefully be a parameter to another macro. This particular trick makes it possible to..."}}</ref> لإنتاج كود مصدر قابل للترجمة بأمر واحد (" تشابك ") ، والتوثيق بأمر آخر (" نسج "). يوفر أيضًا خاصية الكتابة واضافة محتوى وحدات الماكرو التي تم إنشاؤها في أي مكان في نص ملف مصدر البرنامج المتعلم ، وبالتالي عدم التقيد بالقيود التي تفرضها لغات البرمجة التقليدية أو انقطاع تدفق الفكر.

=== المزايا ===
وفقًا لكنوث ، <ref name="Knuth">{{استشهاد ويب|مسار= https://www.informit.com/articles/article.aspx?p=1193856|عنوان=Interview with Donald Knuth|تاريخ=April 25, 2008|تاريخ الوصول=January 4, 2009|اقتباس=Yet to me, literate programming is certainly the most important thing that came out of the [[تخ (برمجية)]] project. Not only has it enabled me to write and maintain programs faster and more reliably than ever before, and been one of my greatest sources of joy since the 1980s-it has actually been indispensable at times. Some of my major programs, such as the MMIX meta-simulator, could not have been written with any other methodology that I've ever heard of. The complexity was simply too daunting for my limited brain to handle; without literate programming, the whole enterprise would have flopped miserably. ... Literate programming is what you need to rise above the ordinary level of achievement.|الأخير=Knuth|الأول=Donald E.|الأخير2=Binstock|الأول2=Andrew|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230728182912/https://www.informit.com/articles/article.aspx?p=1193856|تاريخ أرشيف=2023-07-28}}</ref> <ref>{{اقتباس|"Another surprising thing that I learned while using WEB was that traditional programming languages had been causing me to write inferior programs, although I hadn't realized what I was doing. My original idea was that WEB would be merely a tool for documentation, but I actually found that my WEB programs were better than the programs I had been writing in other languages."}}</ref> توفر البرمجة المتعلمة برامج عالية الجودة ، حيث إنها تجبر المبرمجين على توضيح الأفكار الكامنة وراء البرنامج ، مما يوضح قرارات التصميم غير المدروسة أكثر. يدعي كنوث أيضًا أن البرمجة المتعلمة توفر نظام توثيق من الدرجة الأولى ، وهي ليست خاصية مضافة إنما تنمو بشكل طبيعي في أثناء عملية عرض أفكار الفرد خلال إنشاء البرنامج. <ref>{{اقتباس|"Thus the WEB language allows a person to express programs in a ''"stream of consciousness" order''. TANGLE is able to scramble everything up into the arrangement that a PASCAL compiler demands. This feature of WEB is perhaps its greatest asset; it makes a WEB-written program much more readable than the same program written purely in PASCAL, even if the latter program is well commented. And the fact that there's no need to be hung up on the question of top-down versus bottom-up, since a programmer can now ''view a large program as a web, to be explored in a '''psychologically correct order''' is perhaps the greatest lesson'' I have learned from my recent experiences."}}</ref> يسمح التوثيق للمؤلف بإعادة عمليات تفكيره في أي وقت لاحق ويسهل فهم بناء البرنامج للمبرمجين الآخرين. يختلف عن التوثيق التقليدي من حيث أنه يقوم بتقديم شفرة المصدر للمبرمج الذي يتبع أمر ترجمة إلزامي الذي يلزمه أن يفك شفرة عملية التفكير وراء البرنامج من الشفرة وتعليقاتها المرتبطة بها. يُزعم أيضًا أن اللغة الوصفية للبرمجة المتعلمة تسهل التفكير ، وتعطي "نظرة عامة" عن الشفرة وتزيد من عدد المفاهيم التي يمكن للعقل الاحتفاظ بها ومعالجتها بنجاح. تم إثبات قابلية تطبيق المفهوم على البرمجة على نطاق واسع ، أي البرامج التجارية ، من خلال إصدارشفرة [[تخ (برمجية)|TeX]] كبرنامج متعلم. <ref name="Knuth" />

كذلك يدعي كنوث أن البرمجة المتعلمة تسهل نقل البرامج إلى بيئات متعددة ، وحتى يستشهد بتنفيذ TeX كمثال. <ref>{{استشهاد ويب|مسار= http://archive.computerhistory.org/resources/text/Oral_History/Knuth_Don_1/Knuth_Don.oral_history.2007.102658053_all.pdf|عنوان="Oral History of Donald Knuth"- an Interview with Ed Feigenbaum|موقع=archive.computerhistory.org|تاريخ الوصول=2018-12-07|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224054/http://archive.computerhistory.org/resources/text/Oral_History/Knuth_Don_1/Knuth_Don.oral_history.2007.102658053_all.pdf|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref>

=== تناقضات في إنشاء الوثائق ===
يساء فهم البرمجة المتعلمة <ref name="MJD2000">{{استشهاد ويب|مسار=https://www.perl.com/pub/tchrist/litprog.html/|عنوان=POD is not Literate Programming|تاريخ=March 20, 2000|موقع=Perl.com|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20090102151452/http://www.perl.com/pub/a/tchrist/litprog.html|تاريخ أرشيف=January 2, 2009|الأخير=Dominus|الأول=Mark-Jason|حالة المسار=live}}</ref> على أنها تشير فقط إلى الوثائق المنسقة المنتجة من ملف مشترك مع كل من شفرة المصدر والتعليقات - التي يقصد بها إنشاء التوثيق - أو إلى التعليقات الضخمة المضمنة في الشفرة. هذا هو عكس البرمجة المتعلمة: وهي الشفرة الموثقة جيدًا أو التوثيق المستخرج من الشفرة اعن طريق اتباع هيئة الشفرة مع التوثيق المضمّن في الشفرة ؛ بينما في البرمجة المتعلمة ، يتم الشفرة مضمنة في الوثائق مع اتباع الشفرة لهيئة التوثيق.

أدى هذا المفهوم الخاطئ إلى ادعاءات بأن أدوات استخراج التعليقات ، مثل وثائق [[بيرل|Perl]] Plain Old Documentation أو أنظمة [[جافا (لغة برمجة)|Java]] Javadoc ، هي "أدوات برمجة متعلمة". وبرغم أن هذه الأدوات لا تحتوي "شبكة المفاهيم المجردة" المختبئة خلف نظام وحدات الماكرو ذات اللغة الطبيعية ، أوتسمح بتغيير ترتيب شفرة المصدر من تسلسل آليٍ إلزامي إلى تسلسل مناسب للعقل البشري ، لا يمكن تسميتها بشكل صحيح بأدوات البرمجة المتعلمة بالمعنى المقصود من قبل نوث. <ref name="MJD2000" /> <ref>{{اقتباس|"I chose the name WEB partly because it was one of the few three-letter words of English that hadn't already been applied to computers. But as time went on, I've become extremely pleased with the name, because I think that a complex piece of software is, indeed, best regarded as a web that has been delicately pieced together from simple materials. We understand a complicated system by understanding its simple parts, and by understanding the simple relations between those parts and their immediate neighbors. If we express a program as a web of ideas, we can emphasize its structural properties in a natural and satisfying way."}}</ref>

=== النقد ===
في عام 1986 ، طلب [[جون بنتلي (عالم حاسوب)|جون بنتلي]] من نوث أن يوضح مفهوم البرمجة المتعلمة في عموده ''لآلئ البرمجة'' في ''Communications of the ACM'' ، من خلال كتابة برنامج في WEB. أرسل كنوث له برنامجًا يتطرق لمشكلة نوقشت سابقًا في العمود (ذات أخذ عينة ''M من'' الأرقام العشوائية في النطاق 1. . ''N'' ) وطلب منه أن يعطيه مهمه لحلها. فقام بنتلي بإعطائة مسألة العثور على الكلمات الأكثر شيوعًا من ''K'' من ملف نصي ، فكتب نوث لها برنامج WEB الذي تم نشره مع مراجعة قام بها [[دوغلاس ماكلروي]] من Bell Labs. أشاد ماكلوري بتعقيدات واختيارات حل كنوث لهيكل البيانات (المختلف عن Frank M. Liang's hash trie ) وعرضة التقديمي لكنه انتقد بعض الأمور المتعلقة بالأسلوب ، مثل تطرقة للفكرة الأساسية آخر الورقة ، واستخدام الثوابت السحرية ، وعدم وجود رسم بياني يصاحب شرح بنية البيانات وكذلك نقد ماكلوري مهمة البرمجة نفسها ، مشيرًا إلى أنه في Unix (التي تم تطويرها في Bell Labs)التي تستخدم أدوات معالجة النصوص ( tr ، و Sort ، و uniq ، و [[محرر التيار (أداة يونكس)|sed]] ) قد سبق كتابتها كـ"عناصر أساسية" ووسيلة حل سهلة التطبيق والتنقيح وإعادة الاستخدام من خلال الجمع بين هذه الأدوات المساعدة في [[شل سكربت|برنامج نصي]] من ستة أسطر. رداً على ذلك ، كتب بنتلي ما يلي: <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Bentley|الأول=Jon|مؤلف-وصلة=Jon Bentley (computer scientist)|الأخير2=D. E. Knuth|الأخير3=M. D. McIlroy|مؤلف3-وصلة=Douglas McIlroy|سنة=1986|عنوان=Programming pearls|مسار= https://www.cs.tufts.edu/~nr/cs257/archive/don-knuth/pearls-2.pdf|صحيفة=[[Communications of the ACM]]|المجلد=29|العدد=6|صفحات=471–483|DOI=10.1145/5948.315654|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224053/https://www.cs.tufts.edu/~nr/cs257/archive/don-knuth/pearls-2.pdf|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref>
اُعجب ماكلوري بطريقة تنفيذ الحل لكنه ينقدة من مبدأ الهندسة، هذة بالطبع مسوؤليتي كمحيل لمشكلة؛ نوث حل المشكلة على الأساس الذي يتفق عليه المهندسون-الشيك الذي يسلمه له مفوض المشكلة
اعترف ماكلروي لاحقًا أن نقده كان غير عادل لانتقاده برنامج كنوث بناءاً على أسباب هندسية بينما كان غرض كنوث هو إظهار تقنية البرمجة المتعلمة فقط. <ref>{{استشهاد ويب|مسار= https://www.princeton.edu/~hos/mike/transcripts/mcilroy.htm|عنوان=Interview with M.&nbsp;D. McIlroy|تاريخ=18 August 1989|الأخير=Mahoney|الأول=Michael S.|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224054/https://www.princeton.edu/~hos/mike/transcripts/mcilroy.htm|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref> نشرت ''كوميونيكيشنز أوف إيه سي إم'' في عام 1987 مقالة متابعة توضح البرمجة المتعلمة مع برنامج سي الذي جمع بين النهج الفني لكنوث والنهج الهندسي لماكلروي مع نقد جون جيلبرت. <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=Van Wyk|الأول=Christopher J.|الأخير2=Hanson|الأول2=David R.|مؤلف2-وصلة=David Hanson (computer scientist)|الأخير3=Gilbert|الأول3=John|تاريخ=July 1987|عنوان=Literate programming|مسار= https://www.cs.upc.edu/~eipec/pdf/p583-van_wyk.pdf|صحيفة=Communications of the ACM|المجلد=30|صفحات=593–599|DOI=10.1145/28569.315738|العدد=7|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224057/https://www.cs.upc.edu/~eipec/pdf/p583-van_wyk.pdf|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref>

== سير العمل ==
تنفيذ البرمجة المتعلمة يتكون من خطوتين:

# النسيج: عمل مجلد مفهوم عن البرنامج وصيانته.
# التشابك: إنشاء شفرة تنفيذية آلية

== مثال ==
مثال على البرمجة المتعلمة هو التنفيذ المتقن لبرنامج عد الكلمات القياسي في نظام [[يونكس|Unix]] <code>[[دبليو سي (يونكس)|wc]]</code> . قدم كنوث نسخة CWEB من هذا المثال في الفصل 12 من كتابه ''المتعلق بالبرمجة الأدبية'' . تمت إعادة استخدامه لاحقًا لأداة البرمجة المتعلمة noweb . <ref name="noweb-wc">{{استشهاد ويب|مسار= https://www.cs.tufts.edu/~nr/noweb/examples/wc.html|عنوان=An Example of noweb|تاريخ=May 13, 2008|تاريخ الوصول=January 4, 2009|الأخير=Ramsey|الأول=Norman|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224053/https://www.cs.tufts.edu/~nr/noweb/examples/wc.html|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref> يقدم المثال توضيحًا للعناصر الأساسية للبرمجة المتعلمة.

=== إنشاء وحدات الماكرو ===
يوضح المقتطف التالي من برنامج <code>wc</code> المتعلمة <ref name="noweb-wc" /> كيفية استخدام العبارات الوصفية التعسفية في لغة طبيعية في برنامج متعلم لإنشاء وحدات ماكرو والتي تعمل كـ "مُشغلات" جديدة داخل لغة البرمجة المتعلمة وإخفاء أجزاء من التعليمات البرمجية أو غيرها وحدات الماكرو. علامات التدوين هي عبارة عن علامة التنصيص (" <code><<...>></code> ") تشير إلى وحدات الماكرو ، والرمز " <code>@</code> " يشير إلى نهاية قسم الكود في ملف noweb. يرمز الرمز " <code><<*>></code> " إلى "الجذر" ، وهي العقدة العليا التي ستبدأ أداة البرمجة المتعلمة في توسيع شبكة وحدات الماكرو منها. لكن يمكن كتابة الكود المصدري الموسع من أي قسم أو قسم فرعي (مثلاً: جزء من الشفرة المعينة كـ " <code><<اسم الجزء>>=</code> " ، بعلامة التساوي) ، لذلك يمكن أن يحتوي ملف برنامج واحد متعلم على عدة الملفات مع شفرة المصدر الآلية.<syntaxhighlight lang="c">
The purpose of wc is to count lines, words, and/or characters in a list of files. The
number of lines in a file is ......../more explanations/

Here, then, is an overview of the file wc.c that is defined by the noweb program wc.nw:
  <<*>>=
  <<Header files to include>>
  <<Definitions>>
  <<Global variables>>
  <<Functions>>
  <<The main program>>
  @

We must include the standard I/O definitions, since we want to send formatted output
to stdout and stderr.
  <<Header files to include>>=
  #include <stdio.h>
  @
</syntaxhighlight>يمكن تفكيك الأجزاء في أي مكان في الملف النصي الخاص بالبرنامج المتعلم ، ليس بالضرورة بالترتيب التسلسلي في الجزء المرفق ولكن بناءاً على ماهو مطلوب بالمنطق المنعكس في النص التوضيحي الذي يغلف البرنامج بأكمله.

=== البرنامج كصفحة ويب ===
وحدات الماكرو ليست "أسماء الأقسام" في الوثائق القياسية. تخفي وحدات ماكرو البرمجة المتعلمة المغزى الحقيقي من شفرتها، وتستخدم داخل أي مشغلي لغة الآلة منخفض المستوى ، غالبًا داخل عوامل منطقية مثل " <code>لو</code> " أو " آثناء " أو " حالة". يمكن ملاحظة ذلك في برنامج تعليم القراءة <code>wc</code> . <ref name="noweb-wc" /><syntaxhighlight lang="c">
The present chunk, which does the counting, was actually one of
the simplest to write. We look at each character and change state if it begins or ends
a word.

  <<Scan file>>=
  while (1) {
   <<Fill buffer if it is empty; break at end of file>>
   c = *ptr++;
   if (c > ' ' && c < 0177) {
    /* visible ASCII codes */
    if (!in_word) {
     word_count++;
     in_word = 1;
    }
    continue;
   }
   if (c == '\n') line_count++;
   else if (c != ' ' && c != '\t') continue;
   in_word = 0;
    /* c is newline, space, or tab */
  }
  @
</syntaxhighlight>ترمز وحدات الماكرو إلى أي جزء من التعليمات البرمجية أو وحدات ماكرو أخرى وهي أكثر انتشارا من "التقسيم" التنازلي أو التصاعدي ، أو التقسيم الفرعي. قال دونالد كنوثأنني أدركت أن البرنامج هو ''شبكة'' من أجزاء مختلفة. <ref name="TCJ_LP" />

=== قانون المنطق البشري لا المترجم ===
في برنامج تعلم القراءة والكتابة في noweb إلى جانب حرية ترتيب طريقة العرض يمكن تطوير الأجزاء الموجودة خلف وحدات الماكرو بمجرد إدخالها بـ " <code><<...>>=</code> " يمكت وضعها في في أي مكان في الملف عن طريق كتابة " <code><<اسم الجزء>>=</code> "وإضافة المزيد من المحتوى إليها ، كما يوضح المقتطف التالي (تمت إضافة" زيادة "بواسطة منسق المستند للاستعداية وليس للشفرة). <ref name="noweb-wc" /><syntaxhighlight lang="text"> The grand totals must be initialized to zero at the beginning of the program.
If we made these variables local to main, we would have to do this initialization
explicitly; however, C globals are automatically zeroed. (Or rather,``statically
zeroed.'' (Get it?)

  <<Global variables>>+=
  long tot_word_count, tot_line_count,
     tot_char_count;
   /* total number of words, lines, chars */
  @
</syntaxhighlight>

=== سجل حبل الأفكار ===
تُنتج الوثائق الخاصة ببرنامج القراءة والكتابة كجزء من كتابة البرنامج بدلاً من التعليقات المقدمة كملاحظات جانبية لشفرة المصدر ويحتوي البرنامج المتعلم على شرح مفاهيم كل مستوى ،مع مفاهيم المستوى الأدنى منزلة إلى مكانها المناسب ، مما يسمح بتواصل أفضل للأفكار. تُظهر مقتطفات <code>wc</code> الملموسة أعلاه كيف يتشابك شرح البرنامج وشفرة المصدر الخاصة به. طريقة عرض الأفكارهذة تخلق تدفقًا للفكر يشبه العمل الأدبي. كتب كنوث "رواية" تشرح رمز لعبة [[أدب تفاعلي|الخيال التفاعلية]] Colossal Cave Adventure . <ref>The game, also known as ''ADVENT'', was originally written by Crowther in about 700 lines of FORTRAN code; Knuth recast it into the WEB idiom. It is available at [http://www.literateprogramming.com/cweb_download.html literateprogramming.com] or on [https://cs.stanford.edu/~knuth/programs.html Knuth's website] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080820091137/http://sunburn.stanford.edu/~knuth/programs.html|date=2008-08-20}}.</ref>

=== أمثلة رائعة ===

* اكسيوم ، الذي تم تطويره من scratchpad ، وهو نظام الجبر الحاسوبي الذي طورته شركة IBM. يتم تطويره الآن بواسطة تيم دالي ، أحد مطوري Scratchpad ، برنامج أكسيوم مكتوب بالكامل كبرنامج متعلم.

== ممارسات البرمجة التعلمية ==
أول بيئة برمجة متعلمة منشورة هي WEB ، التي قدمها كنوث في عام 1981 لنظام التنضيد [[تخ (برمجية)|TeX]] الخاص به ؛ تستخدم [[باسكال (لغة برمجة)|باسكال]] كلغة برمجة أساسية لها و TeX لتنضيد الوثائق. تم نشر شفرة مصدر TeX المعلق عليها بالكامل في ''TeXالخاص بكنوث: البرنامج'' ، المجلد B من 5 مجلدات ''أجهزة الكمبيوتر والتنضيد'' . استخدم كنوث بشكل خاص نظام برمجة متعلم يسمى DOC في بدايات عام 1979. استوحى أفكاره من أفكار بيير أرنول دي مارنيف . <ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير=de Marneffe|الأول=Pierre Arnoul|مؤلف-وصلة=Pierre-Arnoul de Marneffe|تاريخ=December 1973|عنوان=Holon Programming – A Survey|صحيفة=Missing Journal|صفحات=135}}</ref> CWEB المجاني ، الذي كتبه كنوث و سيلفيو ليفي ، هو WEB معدّل لـ [[سي (لغة برمجة)|C]] و[[سي++|C ++]] ، ويعمل على معظم أنظمة التشغيل ويمكن أن ينتج وثائق TeX و [[صيغة المستندات المنقولة|PDF]] .

هناك العديد من التطبيقات الأخرى لمفهوم البرمجة المتعلمة كما هو موضح أدناه. يغلب على أحدثهن عدم وجود وحدات ماكرو لديهن وبالتالي ينتهكون ترتيب مبدأ المنطق البشري ، مما يجعلهم أكثر أدوات شبه متعلمة. ومع ذلك ، فإنهن يسمحن بالتنفيذ الخلوي للشفرة مما يجعلهاأقرب لأدوات البرمجة الاستكشافية .

تحتوي أيضا على أدوات مفيدة مثل:

* محرر نصوص Leo الذي يعمل كمحررًا ''تفصيليًا'' يدعم ترميز noweb و CWEB الاختياري. يمزج مطور Leo بين طريقتين مختلفتين: أولاً ، Leo هو محرر الخطوط العريضة ، مما يساعد في إدارة النصوص الكبيرة. ثانيًا ، يدمج Leo بعض أفكار البرمجة المتعلمة ، والتي في شكلها النقي (على سبيل المثال ، طريقة استخدامها بواسطة أداة صفحة كنوث أو أدوات مثل "noweb") لكنهل ممكنه اذا احتوت على درجة معينة من الإبداع واستخدام المحرر بطريقة لم يتصورها مطورها. ومع ذلك ، فإن هذا الامتداد وغيره (عقد الملف @) يجعل برمجة المخطط التفصيلي وإدارة النص ناجحة وسهلة وبطريقة ما تشبه البرمجة المتعلمة. <ref>{{استشهاد ويب|مسار= http://leoeditor.com/|عنوان=Leo's Home Page|تاريخ=September 2, 2008|تاريخ الوصول=April 3, 2015|الأخير=Ream|الأول=Edward K.|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230716224054/http://leoeditor.com/|تاريخ أرشيف=2023-07-16}}</ref>
* لغة البرمجة [[هاسكل]] لديها دعم أصلي للبرمجة شبه المتعلمة. الجامع/ المترجم يدعم اثنين من ملحقات اسم الملف: <code>.hs</code> و <code>.lhs</code> ؛ هذا الأخير يمثل برنامج هاسكل التعلمي.

: يمكن أن تكون النصوص المتعلمة نص مصدر LaTeX كاملاً ، وفي نفس الوقت يمكن تجميعها ، دون أي تغييرات ، لأن المترجم يقوم فقط بتجميع النص في بيئة التعليمات البرمجية ، على سبيل المثال:
: <syntaxhighlight lang="lhs">
% here text describing the function:
\begin{code}
fact 0 = 1
fact (n+1) = (n+1) * fact n
\end{code}
here more text
</syntaxhighlight>
: يمكن أيضًا وضع علامة على الكود بأسلوب ريتشارد بيرد ، حيث يبدأ كل سطر برمز أكبر من ومسافة ، يسبق وينتهي جزء الكود بأسطر فارغة.
: توفر حزمة قوائم LaTeX <code>lstlisting</code> <code>listings</code> استخدامها لتزيين شفرة المصدر. يمكن استخدامه لتعريف بيئة <code>code</code> لاستخدامها داخل هاسكل لطباعة الرموز بالطريقة التالية:
: <syntaxhighlight lang="lhs">
\newenvironment{code}{\lstlistings[language=Haskell]}{\endlstlistings}

\begin{code}
comp :: (beta -> gamma) -> (alpha -> beta) -> (alpha -> gamma)
(g `comp` f) x = g(f x)
\end{code}
</syntaxhighlight>
: التي يمكن تهيئتها لإنتاج:
:: <math>
\begin{align}
&comp :: (\beta \to \gamma) \to (\alpha \to \beta) \to (\alpha \to \gamma)\\
&(g \operatorname{comp} f) x = g(f x)
\end{align}
</math>
: على الرغم من أن الحزمة لا توفر وسيلة لتنظيم أجزاء من التعليمات البرمجية ، يمكن للمرء تقسيم كود مصدر LaTeX في ملفات مختلفة. انظر [http://mirrors.ctan.org/macros/latex/contrib/listings/listings.pdf دليل القوائم] للحصول على نظرة عامة.

* قام نظام الويب المتعلم 68 باستخدام [[الغول 68|Algol 68]] كلغة برمجة أساسية ، على الرغم من عدم وجود شيء في برنامج `` tang <nowiki>''</nowiki> يسمح باستخدام تلك اللغة. <ref>{{استشهاد ويب|مسار=http://www.poenikatu.co.uk/html/Web68man.html|عنوان=Web 68: Literate programming with Algol 68|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20130120154432/http://www.poenikatu.co.uk/html/Web68man.html|تاريخ أرشيف=20 January 2013|تاريخ الوصول=1 January 2013|الأخير=Mountbatten|الأول=Sian|حالة المسار=dead}}</ref>
* تتيح آلية التخصيص الخاصة بأولوية تشفير النص التي تتيح تقييد مخطط TEI أو تعديله أو توسيعه للمستخدمين مزج الوثائق نثراً مع أجزاء من المخطط في ملف شامل بكل شيء. من ملف النثر والمخطط و وخط المعالجة يمكن إنشاء برنامج كنوث للبرمجة التعلمية باعتباره مصدر الإلهام لطريقة العمل هذه. <ref>{{استشهاد ويب|مسار=http://www.tei-c.org/release/doc/tei-p5-doc/en/html/USE.html#IMGD|عنوان=TEI Guidelines|موقع=TEI Consortium|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20180822123639/http://www.tei-c.org/release/doc/tei-p5-doc/en/html/USE.html#IMGD|تاريخ أرشيف=2018-08-22|تاريخ الوصول=2018-08-23|حالة المسار=dead}}</ref>

== أنظر أيضا ==

* مولد التوثيق - معكوس البرمجة المتعلمة حيث يتم تضمين التوثيق في التعليمات البرمجية المصدر ويتم إنشاؤه من
* واجهة الكمبيوتر المحمول - بيئة دفتر الملاحظات الافتراضية المستخدمة في البرمجة المتعلمة
* Sweave and Knitr - أمثلة على استخدام أداة "noweb" مثل البرمجة المتعلمة داخل لغة R لإنشاء تقارير إحصائية ديناميكية
* كود التوثيق الذاتي - كود المصدر الذي يمكن فهمه بسهولة بدون توثيق

== مراجع ==
{{مراجع}}

== قراءات إضافية ==
 

== روابط خارجية ==

* [https://wiki.c2.com/?LiterateProgramming القراءة والكتابة] في [[ويكي ويكي وب|WikiWikiWeb]]
* [https://www.ctan.org/tex-archive/help/comp.programming.literate_FAQ الأسئلة الشائعة حول البرمجة المتعلمة] في CTAN
{{Donald Knuth navbox}}
{{شريط بوابات|تقانة المعلومات|علم الحاسوب}}

[[تصنيف:أنماط برمجة]]
[[تصنيف:استحداثات متعلقة بالحواسيب في 1981]]