Работа программиста первых ЭВМ заключалась в переводе алгоритма программы в понятные ЭВМ машинные коды. Трансляторов и компиляторов на тот момент не существовало, и программист был вынужден по таблице кодов вручную расписывать, в какую ячейку памяти записать одно число, в какую другое, какую машинную команду вызвать для их обработки, куда положить результат. Затем ему приходилось вбивать коды на перфоленту или перфокарту, при помощи устройства, напоминающего пишущую машинку. Эта работа занимала много времени и была чревата трудно вылавливаемыми ошибками. Естественным решением было переложить её на ЭВМ. (Пример подобной программы 1959 г в системе команд реальной ЭВМ «Урал-1» http://www.computer-museum.ru/histussr/smm078.htm Таблица 2)
Поэтому большим прорывом стала разработка трансляторов и компиляторов, получивших в СССР название «программирующих программ». Первым в мире транслятором языка высокого уровня является «программирующая программа ПП-1, успешно испытанная в 1954 г. Его разработали два молодых на тот момент программиста — Сергей Сергеевич Камынин и Эдуард Зиновьевич Любимский. Они исследовали реализуемость операторных схем и возможность автоматического построения соответствующих машинных программ. Законченная в 1954 году программирующая программа ПП-1 являлась одним из первых в мировой практике трансляторов и, по-видимому, имела самый высокий уровень входного языка.
Транслятор ПП-2 (1955 г., 4-й в мире транслятор) уже был оптимизирующим и содержал собственный загрузчик и отладчик, библиотеку стандартных процедур. В ПП-2 были усовершенствованы алгоритмы трансляции и было уделено заметное внимание оптимизации программ — экономии выражений, наилучшей реализации вычисления индексных выражений, оптимальному отведению памяти для рабочих ячеек. Это был, по-видимому, первый оптимизирующий транслятор.
В конце 50-х развивался и подход к автоматизации программирования с помощью библиотек стандартных программ. Были разработаны — стандартная составляющая программа — ССП, которая осуществляла статическую загрузку и связывание стандартных программ из достаточно обширной библиотеки, интерпретирующая система ИС-2 уже реализовывала некоторые функции будущих операционных систем, осуществляя динамическое связывание, подкачку и смену используемых подпрограмм, причем все это делалось с небольшими накладными расходами и весьма скромными запросами на память. (источник: «Разработка языков программирования и компиляторов в СССР» https://habrahabr.ru/company/ua-hosting/blog/273665/)
Задачей первых ЭВМ была автоматизация громоздких и трудоёмких баллистических расчётов для артиллерии и ракет. Отсюда и то внимание, которое уделялось в первых языках программирования расчётному компоненту — даже название языка Фортран, разработанного с 1954 по 1957 г в компании IBM под руководством Джона Бэкуса, являлось сокращением английских слов formula translator. Типовая программа того времени не имела логических ветвлений, она считывалась в память с перфоленты, перфокарт или магнитной ленты, «зохавывала» предназначенный для обработки объём данных — обычно с такого же носителя, «перемалывала» его в арифметико-логическом устройстве (то, что было до появления процессора), и либо распечатывала результат, либо, что чаще, завершалась с ошибкой.
Джон Маккарти в 1958 г разработал язык LISP, предназначенный для обработки списков данных, применяемый до настоящего времени (например, в AutoCAD), а в 1959-м группа разработчиков под руководством Грейс Хоппер создала язык COBOL, до сих пор широко используемый в обработке финансовых операций.
Вторым основным направлением была алгоритмизация. К 1958 году оформилось представление о логических и прочих нематематических возможностях ЭВМ. В 1958 году международная группа опубликовала начальную версию нового языка программирования ALGOL, основной идеей которого было дать как можно более естественную форму для выражения алгоритмов, прежде всего, вычислительной математики. Его название тоже было сокращением от algoritmic language (Алгоритмический язык). В Алголе появилось представление о программе не как о свободной последовательности команд, а как о блочной структуре, состоящей из чётко описанных и отделённых друг от друга частей.
Опираясь на версию ALGOL-58, Андрей Петрович Ершов вместе с Геннадием Кожухиным и Дмитрием Янковым решили разработать свой язык, внеся в него то, что было бы удобно вычислителям, в частности, возможность оперировать с векторами, матрицами и многомерными объектами. (источник http://www.computer-museum.ru/books/n_mozaika/alfa.htm)
На тот момент уже был решён вопрос о переезде Ершова с коллективом разработчиков в Новосибирский филиал Академии Наук СССР. Поэтому разрабатываемое ими расширение языка ALGOL первоначально получило название «Сибирский». Работа началась в конце 1959 года, а к началу 1960-го язык был вчерне разработан. Летом 1960 г была проведена работа по унификации стилистики разрабатываемого языка с ALGOL-60. Получившееся расширение «АЛГОЛа» получило скромное наименование «Входной язык». В декабре 1960 г. Геннадий Исаакович Кожухин выступил на рабочей конференции по АЛГОЛу с предварительным сообщением о проекте программирующей программы.
Однако помимо расчётных и логических задач перед советской наукой была поставлена задача обеспечить промышленность управляющими ЭВМ. Целью автоматизации промышленности было создание гибких производственных ячеек, состоящих из нескольких станков с ЧПУ, выполняющих токарные, фрезерные, координатно-расточные операции. Прототипы таких ячеек уже существовали. Они представляли собой производственный мини-участок, где станки были установлены рядом, управлялись ЭВМ через управляющие контроллеры, и их обслуживал один рабочий, переставлявший заготовки и детали с одного станка на другой, а также контролирующий качество продукции.
Предпринимались попытки заменить человека манипулятором. Но ЭВМ «Сетунь», используемая в качестве управляющей, была однозадачной машиной. То есть, для управления несколькими станками и манипулятором ей приходилось то и дело подгружать в память то одну, то другую программу.
Управление манипулятором заметно отличалось от управления станком, всё же станок выполнял большую часть времени одну и ту же операцию, а манипулятор должен был переставлять детали с одного станка на другой, с другого на третий, брать заготовки с входного лотка и ставить на выходной. То есть, манипулятор выполнял заметно более сложную и разнообразную работу, чем любой станок.
Дистанционно управляемые манипуляторы уже использовались на АЭС и атомных производствах. Но там ими управляли люди, здесь же необходимо было переложить управление на ЭВМ. Программировать достаточно сложные движения манипулятора в машинных кодах было сущим мучением. Языки высокого уровня только начали появляться, и для задач управления подходили чуть более, чем никак.
Найти пути решения этой задачи взялись Сергей Алексеевич Лебедев и Алексей Андреевич Ляпунов. (АИ) Собравшись в начале 1959 года, они обсудили варианты и сошлись на том, что задачу управления манипулятором, а также, в будущем, управление различными робототехническими комплексами, надо решать при помощи электронной системы, способной если не самообучаться, то хотя бы легко объединять предварительно описанные элементарные действия в наборы более сложных действий, и обращаться к ним в виде простых, легко читаемых инструкций, максимально приближенных к обычному человеческому языку.
— Смотрите, Сергей Алексеич, вот, скажем, надо взять заготовку с лотка. Пусть даже лоток у нас наклонный и вибрирующий, и манипулятор берёт заготовку каждый раз с одного и того же места, — взялся объяснить свою идею Ляпунов. — То есть, манипулятору надо повернуться в определённое положение, опустить захват до нужной высоты, и схватить заготовку. Потом снова повернуться, вытянуть «руку» к станку, повернуть захват с заготовкой на заданный угол. То есть, нам нужен язык программирования, в котором, примерно как в АЛГОЛе, можно описать элементарные действия в виде подпрограмм, вызывая которые с параметрами значений углов поворота, можно составить основную управляющую программу. Желательно, чтобы она легко читалась человеком, то есть выглядела примерно так:
