O znaczeniu odwrotnej notacji polskiej dla rozwoju technik informatycznych

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_236/11

send Sławomir Gryś , Waldemar Minkina Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny

Download Article

Streszczenie

Artykuł dotyczy wpływu beznawiasowej notacji polskiej na rozwój współczesnej informatyki i innych, pokrewnych dyscyplin naukowych korzystających z technik informatycznych, m.in. matematyki, elektroniki, automatyki czy robotyki. W niniejszym artykule podano przykłady współczesnych zastosowań ONP w informatyce, m.in. w językach Forth, Postscript i parserach języków wysokiego poziomu. Rozważania zilustrowano przykładami konwersji wyrażeń z klasycznej notacji do notacji przyrostkowej oraz ich przetwarzania przez komputer z użyciem modelu zarządzania pamięcią zorganizowaną w stos, dzięki czemu uzyskuje się skrócenie czasu wykonania algorytmu i mniejszą zajętość pamięci. Celem tej publikacji było także upamiętnienie osiągnięć polskich naukowców w zakresie współczesnych technik komputerowych, a w szczególności Jana Łukasiewicza – twórcy znanej na całym świecie Odwrotnej Notacji Polskiej. Stworzona obecnie w Polsce sieć badawcza obejmująca wiodące krajowe instytuty naukowo-badawcze przyjęła patronat innego badacza: Ignacego Łukasiewicza – znanego głównie z wynalezienia lampy naftowej i rozwoju polskiego przemysłu naftowego. Warto pamiętać, że są to różni naukowcy zasłużeni w różnych obszarach badawczych.

Słowa kluczowe

historia informatyki, języki programowania, notacja Łukasiewicza, Odwrotna Notacja Polska, stos w komputerze, wyrażenia logiczne i algebraiczne

On the Importance of Reverse Polish Notation for the Development of Computer Science

Abstract

This paper is focused on the impact of polish notation on the development of modern computer science and other related scientific disciplines using IT techniques, including mathematics, electronics, automation and robotics. Reverse Polish Notation was developed and disseminated by Australian scientist Charles Hamblin as a “reversal” of the prefix notation, developed around 1920 by the Polish mathematician Jan Łukasiewicz. According to knowledge of the authors of this article, the discovery and its fundamental importance for the development of digital technology is not common in the consciousness, even of people with academic education. Operation of all devices containing processors, e.g. calculators, computers, network and telecommunications devices, cell phones, household appliances, digital terrestrial and satellite television and other devices would be very difficult without applying this notation. Its significance was appreciated only after many decades, in the era of electronic computers, equipped with a programmable processor and high-level languages. The advantage of this notation is the lack of parentheses and the need for a preliminary analysis of the entire expression to determine the order of operations. It makes easier to prepare the result code for the computer. Notation can be used to write any of the expressions composed of symbols representing input variables and operators, i.e. in sentence logic, set theory, algebra, two-state logic used by digital systems and being the basis of computers, high-level language compilers and interpreters. In this article, examples of contemporary RPN applications are given, such as: Forth language, Postscript, high-level language parsers. The considerations are illustrated by examples of the conversion of an expression from classical notation to postfix notation and its processing by a computer using a stack memory management model to reduce time of algorithm execution and memory occupation. The purpose of this publication was also to commemorate the achievements of Polish technical thought in the field of contemporary computer techniques and closely associated with the name of Jan Łukasiewicz – the creator of the world-famous Reverse Polish Notation. This is also due to the fact that the currently created research network including leading national scientific and research institutes in Poland, which is a showcase of Polish technical thought, has assumed the patronage of Ignacy Łukasiewicz – known mainly for the invention of the kerosene lamp and the development of the Polish oil industry. They are two different people distinguished in other areas, which are worth remembering.

Keywords

history of computer science, logical and algebraic expressions, Lukasiewicz notation, programming language, Reverse Polish Notation, stack

Bibliography

  1. Hamblin Ch.L., Translation to and from Polish notation. “Computer Journal”, Vol. 5, No. 3, 1962, 210–213, DOI: 10.1093/comjnl/5.3.210.
  2. Łukasiewicz J., O znaczeniu i potrzebach logiki matematycznej, Nauka Polska, 1929, t. 10, 604–620.
  3. Targowski A., Historia – Teraźniejszość – Przyszłość Informatyki, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2013, ISBN 978-83-7283-535-2.
  4. Archiwum cyfrowe Towarzystwa Przyjaciół Nauk z dnia 13 kwietnia 1817 r., https://szukajwarchiwach.pl/1/199/0/-/057?q=abraham+stern &wynik =6&rpp=15&page=1#tabJednostka.
  5. Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer’s Manual: Vol. 1: Basic Architecture, www.intel.pl/content/www/pl/pl/architecture-and-technology/64-ia-32-architectures-software-developer-vol-1-manual.html.
  6. Gryś S., Arytmetyka komputerów w praktyce, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007, 2013, ISBN 978-83-01-15131-7.
  7. Jakubiec J., Krupanek B., Bogacz R., Narzędzia programowania mikrokontrolerów. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2017, ISBN 978-83-7880-450-5.
  8. Ball J.A., Algorithms for RPN calculators, Cambridge, Massachusetts, USA: Wiley-Interscience, John Wiley & Sons, Inc., 1978, ISBN 0-471-03070-8.
  9. Quine W.V., The Problem of Simplifying Truth Functions, “The American Mathematical Monthly”, Vol. 59, No. 8, 1952, 521–531, DOI: 10.2307/2308219.
  10. McCluskey E.J., Minimization of Boolean Functions, “Bell System Technical Journal”, Vol. 35, No. 6, 1956, 1417–1444, DOI: 10.1002/j.1538-7305.1956.tb03835.x.
  11. Rozprawa o Machinie Arytmetyczney połączoney z machiną do wyciągania pierwiastków z ułomkami; przez Abrahama Stern, na posiedzeniu publicznym Towarzystwa Królewskiego Warszawskiego Przyiacioł Nauk d: 30 Kwietnia 1817. czytana. Biblioteka Cyfrowa Politechniki Warszawskiej, http://bcpw.bg.pw.edu.pl/Content/2099/07cnomf_omachinie.pdf – dostęp 25.04.2020 r.
  12. Minkina W., Gryś S., Korekcja charakterystyk dynamicznych czujników termometrycznych – metody, układy, algorytmy, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, ISBN 83-7193-243-X.