معماری منظر
عبارت معماری منظر دلالت بر حرفه ای دارد که قصد آن طراحی و ساماندهی منظر است. بنابراین تعریف مفهوم منظر به شناخت دامنه فعالیت این حرفه کمک خواهد کرد.
منظر به یک معنا محیط پیرامون است و بر فضای ملموس و رویت پذیر اطلاق می شود اما در معنای دیگر دلالت بر ذهنیتی دارد که در انسان به واسطه مواجهه با این فضای کالبدی، نقش می بندد. در حالتی دیگر می توان منظر را ترکیب این دو یعنی پدیده ای مرکب از ذهنیت و عینیت تعریف کرد.
باید دقت داشت که پذیرش هر یک از تعارف فوق، منجر به تعریف حوزه فعالیت معماری منظر می شود. بدین معنی که اگر منظر را صرفا کالبدی بدانیم آنگاه ممکن است که رشته معماری منظر را در حد یک باغبان یا طراح فضای سبز تنزل دهیم و یا توجه بیش از اندازه به حوزه ذهنیِ منظر ممکن است که معماری منظر را به علوم اجتماعی و حوزه های انسان شناختی نزدیک سازد.
در تعریف ساده و ابتدایی از معماری منظر گفته می شود که این رشته تلفیقی از علوم مهندسی شهرسازی و مهندسی معماری است که به طراحی و فضاسازی در محیط باز می‌پردازد. معماری منظر می‌تواند مربوط به یک بنا، پارک (بوستان) و غیره باشد.
اما واقعیت این است که چنین تعریفی احتمالاً در آمریکا طرفدارانی داشته باشد. در تعریف معماری منظر در اروپا بیشتر بر جنبه های انسانی و ذهنی آن تاکید می شود و این رشته به سایر رشته های مشابه مانند معماری، شهرسازی، طراحی شهری، طراحی محیط، مهندسی فضای سبز و ... کاملا متمایز است و حرفه ای مستقل به شمار می رود که ذیل هیچ یک از این رشته ها قرار نمی گیرد.
به عنوان مثال کوین لینچ در دهه 80 میلادی چنین دیدگاهی به معماری منظر دارد(که البته امروزه دارای اعتبار نیست): «معماری منظر همان طراحی شهری ولی در سطح پایین است. معماری منظر در مورد انسان و نحوهٔ آرامش آن بحث می‌کند؛ یعنی هرچه‌قدر معماری منظر ما بهتر باشد، منظر ما در همهٔ زمینه‌ها -چه در زمینهٔ فرهنگی و چه در زمینهٔ اجتماعی- پیشرفت خواهد کرد.»
در تعاریف کنونی معماری منظر به خصوص به عنوان هنر ایجاد ارتباط میان انسان و طبیعت بیش ازهر چیز به خلق و آماده‌سازی زمینه‌های درک زیبایی در محیط انسانی و به عبارت دیگر به بخش وسیعی از محیط طبیعی و باز توجه میشود. لذا این دانش و حرفه با هنرمندی زمینه ساز طراحی و پردازش زمین و به ویژه نمایش خوانا و پایدار جلوه‌های بصری در فضاهای باز است، بعلاوه نقش بسیار مهمی را نیز درمدیریت به تعادل رسانیدنمجموعه عوامل و عناصر طبیعی و مصنوع در جوامع زیستی ایفا می‌کند.
با توجه به مطالعات موجود، آنچه تقریباً در صد سال اخیر به عنوان معماری منظر تعریف شده یا چارچوب کلی از تعریف‌های آن ارائه شده است، از یکسو برآمده از دانش ضمنی و آموزه‌های محیطی بشر در تاریخ تمدن و زندگی جوامع زیستی و ازسوی دیگر متکی بر دیدگاه‌های صاحبنظران و متخصصانی است که هر یک براساس باورها، دانش و تجربه‌های خود به موضوع منظر و فعالیت‌های معماری منظر پرداخته‌اند. به این ترتیب، فعالیت کنونی «معماری منظر» همچنان ضمن اتکا به سنت‌ها و تجربه‌های تمدن‌های کهن در پرداخت محیط و ساماندهی منظر، از تجربه‌های در حوزه‌های برنامه ریزی و معماری، باغبانی، جغرافیای طبیعی، اکولوژی، مهندسی آب و زمین شناسی در توسعه کیفی محیط زندگی انسان و نیز صیانت از منابع طبیعی و ارزش‌های فرهنگی بهره مند میشود. با توجه به هدف‌های کنونی معماری منظر، بررسی‌ها بیشتر دیدگاه‌ها و جنبه‌هایی را مورد توجه قرار داده که به واسطه نوع سازماندهی و تنظیم روابط مربوط به آن، آسایش، سلامت و رفاه انسان با سلامت محیط طبیعی، اکولوژی و اکوسیستم‌های حیاتی درگرو هم و یکپارچه فرض شده‌اند. دراین مورد نیز تاکید بیشتر بر جنبه‌هایی است که نقش تعیین کننده بر مفاهیم پایداری دارند و تاثیرشان در شناخت مسائل جزئی و تعدیل کاستی‌های موجود بسیار زیاد است.
هم اکنون هدف‌های کلی و چارچوب تعریف‌های کنونی معماری منظر در مقیاس جهانی و به ویژه در کشورهای پیشرفته، بر ارتقای کیفیت فضاهای باز و سبز، محیط طبیعی مرتبط با فعالیت‌های انسانی و به ویژه مدیریت جلوه‌های بصری منظر و فرایندهای اکولوژیکی در مقیاس‌های گوناگونی تاکید دارد. همچنین، مقیاس‌ها و فعالیت‌های معماری منظر را می‌توان در چند زمینه معرفی کرد که عبارتند از: مقیاس‌های بزرگ (محیط، آمایش سرزمین، پایداری منظر و برنامه ریزی منظر)، مقیاس میانی (محیط شهری، اسکان، مناطق طبیعی بکر و حدود شهر)، و مقیاس خرد (فضاهای باز و محیط طبیعی درون شهری، عناصر طبیعی منظر شهری، محوطه‌ها و سایت معماری.
قدم اول در ایجاد طرحهای معماری در فضاهاو محوطه ها,توجه به پارامترهای مکانی واهداف واحتیاجات بالقوه کسانی است که از این مکانها استفاده میکنند.نتایج این تحقیقات در قالب یک برنامه نوشته شده,فهرست یا تحلیل مکانی ارایه میشود.مرحله بعد درپروسه طراحی توجه به کانسپت یا همان تصورو مفهوم در محوطه سازی است که مجموع طرحها و ایده هاپیرامون چگونگی طراحی و بهبود وضعیت استفاده از یک فضای خاص را در بر میگیرد. در اغلب موارد این ایده ها نتیجه تحقیقات و بررسیهای انجام گرفته است اما گاهی اوقات طرحها وایده ها قبل از تحقیقات شکل میگیرند و متعاقب بررسیهای انجام شده,تغییراتی در انها اعمال میشود.
خلاقیت
گاهی اوقات ترس از مواجه شدن با تازگیهاو بدایع یا عادت به بدیهیات,منجر به تکیه وتاکید طراح بر بکارگیری راهکارههای ساده وپیش پا افتاده میشود.اولین پیامد ریسک گریزی,یکنواختی یا همان تکرار بینتیجه طرحهای پیشین است. هیچ ایده ای به ذات خود اشتباه نیست واین شرایط زمانی و مکانی موجود است که گاهی باعث میشود برخی ایده ها نادرست جلوه کنند به عبارتی میبایست به ایده ها اعتماد کرد و با رویه تفکر خلاق سعی در تعدیل و به روز کردن انها نمود.
ارایه چند راه حل برای تفکر خلاق
1-انتخاب فضای مناسب 2-بهبود تفکر خلاق 3-استفاده ذهنی از "اماهاو اگرها" 4-بررسی پروژه 5-کنترل و تغییر طرح 6-بررسی راه حلهای غیر عملی 7-بیان ونمودار ساختن ایده نخستین 8-تغییر مسیر 9-استراحت ذهن
معماری مذهبی
معماری مذهبی به معماری ساختمانهایی گفته میشود که بر اساس نگرش مذهبی و ایدئولوژی مذهبی طراحی می‌گردد که معمولاً این معماری در ساختمانهایی که کاربری مذهبی دارند مانند: آتشکدهها، مسجدها، کلیساها، معبدها، خانقاهها و زیارتگاهها دیده میشود
معماری مذهبی در ایران
معماری مذهبی از میان سبک‌های معماری ایران از جایگاه خاصی برخوردار است. سابقه این نوع معماری به دوران قبل از اسلام به ویژه دوران ساسانیان می‌رسد.
معماری زرتشتی
این معماری در آتشکده‌های باقی‌مانده از دوره ساسانیان قابل رویت هست که از نمونه‌های باقی‌مانده می‌توان آتشکده سروستان نام برد و آتشکده یزد از نمونه‌های جدید می‌باشد
معماری یهودی
معماری مسیحی
این معماری با تاثیر گرفتن از فرهنگ و معماری غربی ترکیب آن با معماری ایرانی در کلیساهای ایران دیده میشود و یکی از نمونه‌های موفق آن را می‌توان کلیسای وانک واقع در منطقه جلفا اصفهان نام برد.
معماری اسلامی
با گسترش دین اسلام در کشورهای مختلف از جمله ایران، معماری مذهبی در اسلام از جایگاه خاصی بر خوردار گشت و معماری اسلامی شکل گرفت، البته عواملی چون «تأکید بزرگان دین»، «کارکرد گسترده» و «پدیده وقف» در گسترش و توجه ویژه معماران به «مسجد» بی تأثیر نبوده‌است. بدین ترتیب، مسجد در ایران عالی ترین نوع بنای اسلامی و به عقیده صاحب نظران «کلید معماری اسلامی» به شمار می‌آید.
معماری گوتیک انگلیسی
معماری گوتیک انگلستان
معماری گوتیک، یکی از سبک‌ها و دوره‌های تاریخی معماری است. این سبک، سبکی مذهبی بوده که همواره، در خدمت کلیسا بوده است.
آغاز پیدایش هیچیک از شیوه‌های معماری را به دقت شیوهٔ گوتیک، نمی‌توان تعیین کرد. هنر معماری گوتیک در میان سالهای ۱۱۳۷ و ۱۱۴۴ (میلادی) در جریان بازسازی کلیسای سنت دنیس فرانسه پا به عرصه وجود گذاشت و تا اواسط قرن شانزدهم میلادی در اروپا معمول بود. هنر گوتیک در میان دو دوره رمانسک و رنسانس واقع شده است و تا قبل از دوره مدرن گوتیک به عنوان یک صفت منفی به کار می‌رفت فیلاریته از آن به عنوان هنر فلاکت زده یاد می‌کند. سبک معماری جورجیا الهام گرفته از این سبک در سالهای ۱۷۲۰ تا ۱۸۴۰ در کشورهای انگلیسی زبان شهرت یافت.
دورهٔ گوتیک در فرهنگ جهان دوران استیلای مذهب، و بالاخص کلیسا، بر جوامع بوده. نوع ارتباطات در آن دوران به صورت عمودی تعریف می شده است. بدین معنا که تمام ابعاد و جنبه‌های زندگی در جهت خداوند و برای خداوند تعریف می شده. این الگو در معماری آن دوران خود را به صورت فلش‌های رو به بالا (به سمت خداوند) نشان داده است. دورهٔ گوتیک با ظهور اومانیسم پایان یافت. البته عده‌ای دوره رنسانس را دشمن گوتیک می دانند .
معماری گوتیک انگلستان در کلیسای سالزبری
ویژگی‌های معماری گوتیک انگلستان به طرز شگفت انگیزی در کلیسای سالزبری به نمایش در آمده‌اند. این کلیسا که در سالهای ۱۲۲۰ و ۱۲۶۰ در چمن زارهای دولتی ساخته شده است تفاوتی چشمگیر با کلیساهای واقع در شهر که دور تا دور آن را خانه‌ها محصور کرده‌اند، ایجاد کرده است.
نمای سالزبری به دلیل داشتن برجهای کوتاه، جرزهای افقی، سر درها ی ورودی کوچک و تو رفتگی‌هایی، با نمای دو کلیسای پاریس یا آمین تفاوت دارد. به دلیل اهمیت کمتر ارتفاع ساختمان در انگلیس آن زمان، ارتفاع سالزبری با کلیسای آمین که همزمان هستند، تقریباً یکی است. نمای بیرونی سالزبری به دلیل نوک تیز بودنش با گوتیک فرانسوی تفاوت دارد.
نقشهٔ کلیسای سالزبری راست خط ودراز است و بازویی دوگانه دارد که انتهای شرقی آن پهن تر است؛ که از این نظر هماند کلیساهای سیستریان است. فضای داخل کلیسا، سه طبقه است و قوس‌هایی نوک تیز دارد و از نظر طاق جناغی و جرز مرکب سبک گوتیک است اما با گوتیک فرانسوی تفاوت دارد زیرا ستونک‌های جرزها تا زیر طاقهای جناغی کشیده نشده‌اند بلکه برآمدگی سه دهانه‌ای دارند و یک تاًکید افقی نیرومند را در بر دارند.
به دلیل استفاده از سنگ رنگی در نقش و نگار‌ها و قوس‌ها جزییاتی وجود دارد و درخششی تند و زنده در درون کلیسا ایجاد می‌کند. جرزهایی از جنس میله‌های مرمر پربک، طاقهای مواج را به زمین بسته‌اند. این کلیسا بنایی جسارت آمیز است و به دلیل نقشهٔ راست خطی که دارد پیشگامان سبک مشعشع در اروپاست.
گوتیک انگلیسی سدهٔ چهاردهم را تزیین یافته می دانند زیرا جزییات ساختمانها و دیوارها و طاق‌ها بسیار تزیین شده‌اند.
معماری گوتیک انگلستان در کلیسای گلاستر
صد سال پس از سالزبری، کلیسای گلاستر با سبک عمودی ساخته شد. کلیسای گلاستر دارای یک انتهای شرقی پهن است که شامل چندین پنجرهٔ افقی بزرگ هم شکل است و یاد آور نمای غربال مانند کلیسای سالزبری است. اما دیگر اثری از طاق جناغی نیست، و این طاق به طاق گهواره‌ای با تزیینات کاربردی تبدیل شده است.
معماری گوتیک انگلستان در نمازخانه هنری VII
در سدهٔ شانزدهم، تکامل سبک عمودی در نمازخانه ی هنری VII دیده میشود که متعلق به عصر تودور هاست. نوعی معماری گل و بته دوزی در رگه‌ها پدید آمده که به درون شکل‌هایی شبیه به طاق پنکه‌ای کشیده شده‌اند. این طاق‌ها ارگانیک به نظر می‌رسند که گویی در جریان ذوب به سنگ تبدیل شده‌اند.
این نماز خانه فرورفتن گوتیک ساختمانی در خیال پردازی را نشان می‌دهد. سبک عمودی این بنا شیوهٔ زندگی گران سلحشوران اواخر سده‌های میانه را نمایش می‌دهد. که زندگی هم چنان خشونت بار بوده است. اما هنر هم چنان از نوعی ظرافت برخوردار بوده و از درشتی می‌گریزد.
معماری مایا
معماری مایاها که تا به امروز بجای مانده عمدتاً مبتنی بر ساخت منازل شهری و روستایی، کاخ‌های شاهی و معابد و هرم‌های مذهبی- عبادی و سامانه‌های شهری مانند کانال هاو مخازن آب، راه‌های شهری و بین شهری می‌شد. خیابان‌ها عمدتاً بصورت سنگفرش بودند و برای طراحی شهر مهندسان امر ابتدا نقشه شهر را طراحی کرده و سپس نظر مساعد شاه را می‌گرفتند. معمولاً ساختمانهای مذهبی مایاها که بصورت هرم بود با مذهب و ایدئولوژی و نیز با گاهشماری مایایی در ارتباط بود. پلکان در معماری جایگاه ویژه‌ای داشت و در همه آثار بگونه‌ای بچشم می‌آید. در نمای ساختمان از موزاییک و انواع رنگ استفاده می‌شد و بکارگیری نقوش و تصویرهای مختلف در درون اتاق‌ها یا راهروها و نمای خارجی ساختمانهای فاخر ویژگی دیگر معماری آمریکای مرکزی در عصر طلایی مایاها بود. مصالح ساختمانی اصلی در معماری مایاها را سنگ آهک تشکیل می‌داد که عمده آثار مایایی از سنگ آهک درست شده‌اند.
معماری پرش کیهانی
معماری پرش کیهانی نام فارسی کتابی است از چارلز جنکس که در مورد روندهای معماری در اواخر قرن بیستم است.
بنیانگذار و صاحب سبک در این مقوله فرانک گری است. در معماری پرش کیهانی طرحها به صورت فانتزی و کژریخت (دفرمه) است. سبک پرش کیهانی سبک جدیدی است که بیش از ۱۰ـ۱۲ سال سابقه ندارد.
از نمونه کارهای فرانک گری می‌توان به موزه گوگنهایم واقع در شهر بیلبائو اسپانیا و همچنین سالن کنسرت والت دیسنی در لوس آنجلس اشاره کرد.
در کارهای فرانک گری خط راست وجود ندارد. پلان این موزه به شکل گلی در حال شکفتن است و اجزای ساختمان از مرکز به سمت بیرون گسترش یافته‌است. جنس نمای موزه از ورق تیتانیوم است.
چارلز جنکز در مورد این موزه ایرادی را عنوان کرده‌است: او اعتقاد دارد که گری باید در نمای ساختمان از ورق‌هایی با ابعاد متفاوت استفاده می‌کرد. همانند فلس ماهی. و به نسبت شکل بنا ابعاد ورق‌ها باید تغییر می‌کردند. گری در کارهای بعدی خود این مسئله را مد نظر قرار داد.
معماری پرش کیهانی را می‌توان سبک تکمیل کنندهٔ تاخوردگی (فولدینگ) و واسازی دانست.
معماری برون گرا
معماری برونگرا بناهای برونگرا بناهایی هستند که با فضای بیرونی خود ، شامل عناصر شهری مثل گذر ، مسیر و دیگر عناصر بیرونی در ارتباط مستقیم بوده و فضاهای داخلی آن نیز همین ارتباط را با فضای بیرونی دارند .
قالب معماری
این نوع بناها ، هم در قالب معماری عمومی و بیشتر در مقابر و مساجد ، امامزاده ها و مانند آن و هم در قالب معماری مسکونی ، در نقاط مختلف ایران ساخته شده اند .
تفاوت
تفاوت بارزی که با بناهای دیگر بخصوص بناهای قسمت مرکزی ایران دارند ، در عنصری بنام حیاط است . گونه ای از معماری مسکن با ویژگی هایی از قبیل ، داشتن ارتباط بصری و فیزیکی مستقیم با فضای بیرون خانه ، نداشتن حیاط گسترش در ارتفاع و سازماندهی فضایی نسبت به یک فضای دیگر مثل دالان است .
معماری زیست‌فنی
معماری زیست‌فنی یا معماری بیونیک (به انگلیسی: Bionic architecture) یا معماری طبیعت الگو رویکردی است که برای خلاقیت و نوآوری در طراحی‌های معماری از طبیعت الهام میگیرد و مسائل فنی معماری را از طریق الگوگیری از طبیعت حل می‌کند. معماری طبیعت الگو در واقع یکی از موضوعات تخصصی رشته میان رشته‌ای خلاقیت شناسی طبیعت الگو یا مهندسی خلاقیت و نوآوری طبیعت الگو می‌باشد.
خلاقیت شناسی طبیعت الگو ،(Nature based Creanovatology)الگوگیری از انواع سامانه‌ها، ساختارها، راهبردها و ساز و کارهای طبیعت و موجودات زنده برای ابداع و اختراع، خلاقیت و نوآوری و حل مسائل می‌باشد. خلاقیت شناسی طبیعت الگو به عنوان یک حوزهٔ علمی تخصصی با ماهیت میان رشته‌ای عبارت از اختراع شناسی مبتنی بر طبیعت یا مهندسی اختراع طبیعت الگو و یک روش‌شناسی بسیار قدرتمند حل خلاق مسئله، از شاخه‌ها یا گرایش‌های تخصصی علم خلاقیت شناسی (خلاقیت نوآوری‌شناسی) (Creanovatology) به شمار می‌رود.
خصوصیات معماری طبیعت الگو
روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهستهٔ تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.
معماری بیوتک
پس از جنگ جهانی دوم و آغاز دههٔ شصت قرن بیستم، تبادل علمی بین گرایش‌های علوم طبیعی و فنی رونق گرفت.
در جریان همایشی در اوهایو، که نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۶۰ برگزار کرد، برای اولین بار واژه ایی به نام "بیونیک" از ترکیب دو لغت "بیولوژی" و "تکنیک"، به معنای زیستار شناختی یا به کارگیری اندام‌های ساختگی طبیعت که می‌توانیم به فارسی "زیست فنی" ترجمه کنیم، توسط دانشمند آمریکایی جک. ای. استیل بیان شد. او بیونیک را علم سیستم‌هایی که شالوده و پایهٔ تمامی سیستم‌های زنده‌اند، می‌داند. این واژه در برگیرندهٔ کار همه متخصصانی است که تلاش دارند برای حل مشکلات فنی خود از دانسته‌های طبیعت الهام بگیرند.
در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین‌هایی که براساس سیستم‌های زنده طراحی و ساخته شده بودند می‌پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی است.
در بیونیک، تحقیق فقط به یک رشتهٔ خاص علمی محدود نمی‌شود، اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، امّا فعالیت بیونیک دانان را می‌توان در حوزهٔ "علوم کاربردی" مطرح کرد که همچون رابطی پدیده‌های گوناگون را با الگوهای زنده مقایسه میکنند، به عبارتی دیگر برای هر پدیده، الگوی زنده‌ای می‌یابند.
علوم کاربردی شاخه‌هایی از علوم هستند که رشد و تکامل آنها در مرحله‌ای مانند طراحی، ساخت، ایجاد و تغییر باشد و این قسمت به بخش مهندسی اختصاص دارد، از آنجایی که مهندس نقش اصلی و اساسی در توسعهٔ تکنولوژی دارد، فعالیت این بخش باید با تأمل و دقت نظر، به گونه‌ای که همگام با طبیعت باشد، هدایت شود، بنابراین به جاست اگر بگوییم که همهٔ راه‌ها به طبیعت ختم میشود.
یکی از بهترین طرحهای شناخته شده از علم بیونیک اثر لئوناردو داوینچی نقاش معروف است که ماشین پرنده را براساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. استدلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.
حدود ۴۰۰ سال بعد از طرح داوینچی، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال ۱۸۹۰ تا ارتفاع ۱۵ متری پرواز کرد. جانداران می‌پردازد و مسائل فنی را از راه‌های زیستی حل می‌کند.
معماری بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است. روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهستهٔ تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند. این یک باور متعالیست که با زنده بودن محیط زیست، هماهنگی کامل با طبیعت ایجاد میشود. شاید یک طریقهٔ معتبر و قوی برای آیندگان، ترویج روش اصلاح طلبی و توجه به واقعیت‌ها از طریق "معماری بیونیک" باشد، به طور کلی معماری بیونیک مبارزه‌ای است با خشنودی از خود و تمایلی است به باز ساز ی همه چیز، بنابراین انگیزه ایست منحصر بفرد.
روند طراحی
یکی از روندهای طراحی بر اساس طبیعت و الگوهای زیست شناختی (Biodesign) به صورت زیر می‌باشد:
۱- انتخاب موجود زنده (پدیده مور نظر در طبیعت)
جانوران
گیاهان
آغازیان، تک سلولی‌ها
۲- شناسایی خصوصیات زیستی
محیط زندگی: شرایط محیط، دما، رطوبت، فشار و صوت
عکس العمل‌ها: منابع حیاتی، سیستم‌های تنفسی، مواد غذایی
خصوصیات فیزیکی: شرایط همزیستی، سازگاری و ناسازگاری مستقیم و غیر مستقیم
روابط سیستماتیک: آمار تجمعی و پراکندگی زیستی، شرایط خاص جغرافیایی
۳- شناسایی خصوصیات معماری
ساختارهای داخلی
روابط سیستماتیک
پیکره اصلی موجود: عناصر میکرو و تناسبات هندسی، عناصر ماکرو، مواد و نسبت‌ها
معماران به نام
گرگ لین
Bates Smart
Nicholas Grimshaw
سانتیاگو کالاتراوا
نورمن فاستر
Ken Yeang
دانیال لیبسکند
یان کاپلیتسکی
نمونه‌ها
برخی از آثاری که بر مبنای معماری طبیعت الگو ساخته شده‌اند:
مرکز تجاری بیرمنگام(selfriges)
مرکز تحقیقات لند
استادیوم المپیک مونیخ
برج تورنینگ تورسو
شهرک علوم و فنون (city of arts & sciences)
برج کاکتوس
ساختمان ضد دود
معماری رومی‌وار
معماری رومی‌وار یا رومانِسک، سبک معماری اروپائی است که در نیمهٔ سده ۱۱ به وجود آمد و در سدهٔ دوازدهم رفته رفته کنار گذاشته شد.
معماری رومانسک اصطلاحی است که جهت تشریح موضوعی از اروپا که معماری را در اواخر قرن ۱۰ تحت تأثیر قرار داد و در روش گوتیک دخالت خود در طول قرن ۱۲. روش رومانسیک در انگلستان بصورت سنتی‌تری به نام معماری نورمان خوانده شد. معماری رومانسیک با کیفیت توده‌ای آن، دیوارهای ضخیمش، طاقهای گردش، پایه‌ها محکم، تاقهای فنری برجهای بزرگ و دالانهای تزئین شده‌اش شناخته شده‌است. هر ساختمانی شکل واضحی را نشان می‌دهد و به ندرت دارای نقشه‌های معمولی متقارن هستند بنابراین نمای کلّی آنها نسبت به ساختمانهای گوتیک که دنبالروش است ساده‌تر به نظر می‌رسد. این روش درست در طول اروپا قابل تشخیص است علیرغم خصوصیات علی و مواد مصرفی متفاوت. اگر چه قلعه‌های زیادی دراین دوره وجود داشت اما آنها قابل قیاس با کلیساهای غیرقابل شمارش که بهترین آنها کلیساهای صومعه بود نیستند بیشتر آنها هنوز موجودند که بیش کامل و به ندرت قابل استفاده. کاندرال زیر، چپ و کلیسای گوتیک بانوی ما رومانسیک ابتدا بوسیله چارلز و می‌گرویل باستان‌شناس بکار رفت او در اوایل قرن ۱۹ جهت تشریح معماری اروپای غربی از قرن ۳الی ۵ زمانی که تاریخ بیشتر ساختمانها مشخص نبود به کاربرد بنابراین شرح آن قابل اثبات نیست. این اصطلاح در حال حاضر برای دوران محدودتری از اواخر قرن ۱۰ قرن ۱۲ به کار می‌رود. لغت جهت توضیح روشی به کار می‌رود که قرون وسطایی شناخته شده و دلالت بر گوتیک دارد هنوز طاقهای رومی را در خود دارد و بنابراین به نظر می‌رسد ادامه پشت روم باشد البته خیلی ساده‌تر و نوعی با تکنیکهای حاذقانه کمتر است. اصطلاح پیش- رومانسیک بعضی مواقع به معماری آلمان در دوران کارولینگیان و اوتانیان اطلاق میشود در حالیکه رومانسیک اولیه به ساختمانهای ایتالیائی، اسپانیائی و قسمتی از فرانسه که خصوصیات رومانسیک دارند اما از لحاظ زمانی به دوران ماقبل صومعه کلانی می‌رسند گفته میشود. تاریخ بامبورگ کاتدرال مطلبی مجزا از تعداد زیادی از کلیساهای بزرگ رومانسیک از سنت آلمان ارائه داده‌است.
پایه، اساس معماری رومانسیک یک روش متمایز بود که در سطح اروپا از زمان امپراطوری رومان انتشار یافت علیرغم نقش هنر تاریخی قرن نوزدهم که معماری رومانسیک ادامه‌ای از رومان بود در حقیقت تکنیکهای ساختمان‌سازی رومان با آجر و سنگ به شدت در بیشتر قسمتهای اروپا از بین رفته بود و دربیشتر کشورهای شمالی اصلاً پذیرفته نشده بود مگر در ساختمانهای اداری در حالیکه در اسکاندیناوی اصلاً شناخته نشود.
مدت زمان کمی پس از آخن کاتدرال دستنویس‌های قابل ملاحظه‌ای از قرن ۹ وجود دارد که نشان دهنده نقشه ساختمان صومعه اس تی گان در سوئیس است نقشه‌ای با تمام جزئیات است با دیرنشین‌های مختلف و سطوح عملکرد آنها. بزرگترین ساختمان کلیسا است که نقشه آن بطور متمایزی آلمانی است. دارای دو برآمدگی در دو انتهایش است همچنین سازماندهی که دارد عموماً درجای دیگری دیده نمی‌شود. خصوصیت دیگر کلیسا تقسیم‌بندی منظم، نقشهٔ گرد برج صلیب است که مقیاسی است برای تمام نقشه. این خصوصیات هر دو در رومانسیک پیشین کلیسای مایکلز، هیلدشایم دیده میشود ۱۰۳۰-۱۰۰۱. معماری روش رومانسیک به طور هم زمان در شمال ایتالیا، قسمتهایی از فرانسه و پنسیلوانیای ایبریایی در قرن دهم و قبل ازتأثیرگذاری صومعه‌های کلونی گسترش یافت. این روش را بعضی مواقع رومانسیک اولیه یا لامبارت رومانسیک می‌نامیوند که خصوصیات آن: دیوارهای ضخیم، فقدان مجسمه و وجود طاقهای تزئینی ریتمیک به عنوان کمربند لامبارت شناخته شده‌است.
سیاست کاتدرال ساینت فرانت، پری جوکس، فرانسه دارای پنج گنبد شبیه کلیسای بیزانتین می‌باشد اما با ساختمان رومانسیک. چارل ماگنی بوسیله پاپ در روز کریسمس در سال ۸۰۰ بعد از میلاد در پیترز با سیلیکا بوسیله پاپ تاج‌گذاری شد به این منظور که امپراطوری روم غربی قدیم را بازسازی نماید. روند سیاسی چارل ماگنی ادامه یافت تا زمانیکه بیشتر اروپا را تحت سیطره خود قرار داد. همراه با ورود تدریجی ایالت سیاسی مجزا که در حقیقت به ملتها جوش خورده بودند. چه بوسیله وفاداران یا شکست خوردگان، پادشاهی آلمان به امپراطوری مقدس روم خاتمه داد. تصرف انگلیس بوسیله ویلیام، دوک نرماندی در هر بر ۱۰۶۶ باعث اتحاد آن کشور شد همچنین اتحاد ساختمان قلعه‌ها و کلیساها که باعث استحکام حضور نورمن گردید. در آن زمان هنگامیکه ساختمانهای به جا مانده از امپراطور روم قبلی روبه انحطاط نهاد و آموزش‌ها و صنعت آن ناپدید گردید ساختمانهای گنبدهای آجری و حکاکی‌های معماری تزئینی بدون تنزل با تمام جزئیات ادامه یافت. اگر چه به شکل عظیمی تا سقوط روم در امپراطوری مستحکم بیزانتین بدون تنزل ادامه یافت. کلیساهای گنبددار استانبول و اروپای شرقی معماری شهرهای معینی را تحت تأثیر قرار دادند. بخصوص از طریق تجارت و جنگهای صلیبی. قابل ملاحظه‌ترین ساختمان، مارکز باسیلیکا، ونیز است اما تعداد زیادی نمونه‌ها با معروفیت کمتر وجود دارد. به خصوص در فرانسه مانند کلیسای سانیت، فرانت، پری گوکس و آنگولیم کاتدرال. بیشتر اروپا بوسیله فئودالیسم تحت تأثیر قرار گرفتند در فئودالیسم رعیت‌ها تصدی زمینهایی را که در آن کار می‌کردند درازای خدمات ارتشی از روسای محلی گرفتند. نتیجه آن این بود که می‌توان آنها را برتر نامید نه تنها در مشاجرت محلی بلکه جهت پیروی پادشاهان برای مسافرت در سطح اروپا به جهت جنگهای صلیبی اگر از آنها خواسته می‌شد. جنگهای صلیبی ۱۲۷۰-۱۰۹۵ باعث مهاجرت افراد زیادی شد و همراه با آنها عقاید و مهارتهای تجاری انتقال یافت به خصوص آنهایی که در ساخت استحکامات و کارهای فلزی جهت آماده‌سازی ارتش دخالت داشتند که این موارد جهت، ساخت و تزئین ساختمانها نیز به کار می‌رفت. مهاجرت مداوم مردم، رهبران، اشراف، اسقف‌ها، صنعتگران و رعایا عامل مهمی درایجاد تجانس روشهای ساختمان‌سازی و روش شناخته شده رومانسیک علیرغم تفاوتهای محلی بود. در کلیسای آندروز، کراکو، برجهای جفت در نقشه هشت ضلعی هستند و دارای گنبدهایی با روش دوران باروک می‌باشند.
مذهب در سطح اروپا در اواخر قرن یازده و قرن دوازده رشد بی‌سابقه‌ای در تعداد کلیساها دیده میشود. تعداد زیادی از این ساختمانها بزرگ و کوچک هنوز موجودند که شامل کلیساهای بسیار شناخته شده مانند سانارماریا در کاسمدین روم، باپتیستری در فلورانست و سان ژنوماگیوردر ورانو می‌باشد.
سبک امپراتوری
سبک امپراطوری (به فرانسوی: Style Empire) دومین موج نئوکلاسیسم سبکی است در طراحی وسایل و معماری و هنرهای بصری در اوایل قرن ۱۹ ام میلادی در فرانسه و متعاقباً در بقیه اروپا و ایالات متحده.
سبک معماری متابولیسم
سبک متابولیسم(به ژاپنی: Metabolism - メタボリズム) یا حرکت متابولیسم که به آمیخته گرائی نیز گاه خوانده میشود (۱۹۶۰ میلادی- ۱۹۷۵ میلادی) در ژاپن به مثابه نوعی نحوه تفکر و همکاری گروهی بود که همزمان با برگزاری گردهمائی جهانی طراحی در توکیو سال ۱۹۶۰ با تاثیرپذیری شدید از کنزو تانگه و همکار معروفش تاکاشی آسادا شکل گرفت.
معماری متابولیسم برگرفته از اشکال هندسی و فرمول‌های ریاضی است که علاوه بر منعکس کردن زندگی الکترونیکی عصر مدرن، روشهای زندگی سنتی مردم ژاپن را نیز فراموش نمی‌کند. این سبک در دهه ۱۹۶۰ در معماری ژاپن بسیار تاثیرگذار شد و با برگزاری نمایشگاه جهانی ۱۹۷۰ اوساکا به شهرت جهانی دست یافت. با پایان گرفتن نمایشگاه جهانی اوساکا چشم اندازهای روشن و آینده گرای مردمی متابولیسم کم رنگ تر شد. کارهای اجرائی و نحوه تفکر اعضا گروه جنبه شخصی به خود گرفت و به صورت چند قطبی در آمد.
از فاکتورهای تاثیرگذار در جنبش متابولیسم، پیدایش لوازم الکترونیکی و فرهنگ نوین الکترونیک بود.
اعتقادات
لوازم الکترونیکی رادیوهای ترانزیستوری (در عصر حاضر تلفن همراه) باعث خواهند شد تا مرزهای بین محیط خصوصی و فضاهای عمومی از بین برود.
خانه همانند یک ایستگاه فضایی محیطی مملو از دستگاه‌های نوین هست.
مراکز عمومی مانند شبکه‌های اطلاع رسانی می‌باشند.
شهرها مراکزی برای لمس کردن تجربیات جدید هستند.
معماران برجسته متابولیسم
۱.کنزو تانگه (Kenzo Tange) (1913-2005) ایدئولوژی و خط مشی مولفه‌های سازه‌ای جنبش متابولیسم را معرفی کرد.
۲. فومیهیکو ماکی (Fumihiko Maki) (1928) در زمره معماران نسل جوانی بود که در ۱۹۶۰ جنبش متابولیسم در محفل آنان شکل گرفت.
۳. کیونوری کیکوتاکه(Kiyonori Kikutake) (1928) در سراسر دوران زندگی اش به جنبش متابولیسم ژاپن وابسته بود. مهمترین مشغله ذهنی کیکوتاکه در ارتباط با طرحهای آرمان گرایانه فضایی بود که در طرح خانه شخصی اش به نام خانه آسمان در ۱۹۵۶در توکیو به نمایش در آورد.
۴. کیشو کوروکاوا (Kisho Kurokawa)(1934)
معماری کوروکاوا بهترین الگوی تندیس واره‌ای تجسم متابولیسم بود که با فرم‌های علمی تخیلی، تجلی یافت.
عبارت معماری منظر دلالت بر حرفه ای دارد که قصد آن طراحی و ساماندهی منظر است. بنابراین تعریف مفهوم منظر به شناخت دامنه فعالیت این حرفه کمک خواهد کرد.
منظر به یک معنا محیط پیرامون است و بر فضای ملموس و رویت پذیر اطلاق می شود اما در معنای دیگر دلالت بر ذهنیتی دارد که در انسان به واسطه مواجهه با این فضای کالبدی، نقش می بندد. در حالتی دیگر می توان منظر را ترکیب این دو یعنی پدیده ای مرکب از ذهنیت و عینیت تعریف کرد.
باید دقت داشت که پذیرش هر یک از تعارف فوق، منجر به تعریف حوزه فعالیت معماری منظر می شود. بدین معنی که اگر منظر را صرفا کالبدی بدانیم آنگاه ممکن است که رشته معماری منظر را در حد یک باغبان یا طراح فضای سبز تنزل دهیم و یا توجه بیش از اندازه به حوزه ذهنیِ منظر ممکن است که معماری منظر را به علوم اجتماعی و حوزه های انسان شناختی نزدیک سازد.
در تعریف ساده و ابتدایی از معماری منظر گفته می شود که این رشته تلفیقی از علوم مهندسی شهرسازی و مهندسی معماری است که به طراحی و فضاسازی در محیط باز می‌پردازد. معماری منظر می‌تواند مربوط به یک بنا، پارک (بوستان) و غیره باشد.
اما واقعیت این است که چنین تعریفی احتمالاً در آمریکا طرفدارانی داشته باشد. در تعریف معماری منظر در اروپا بیشتر بر جنبه های انسانی و ذهنی آن تاکید می شود و این رشته به سایر رشته های مشابه مانند معماری، شهرسازی، طراحی شهری، طراحی محیط، مهندسی فضای سبز و ... کاملا متمایز است و حرفه ای مستقل به شمار می رود که ذیل هیچ یک از این رشته ها قرار نمی گیرد.
به عنوان مثال کوین لینچ در دهه 80 میلادی چنین دیدگاهی به معماری منظر دارد(که البته امروزه دارای اعتبار نیست): «معماری منظر همان طراحی شهری ولی در سطح پایین است. معماری منظر در مورد انسان و نحوهٔ آرامش آن بحث می‌کند؛ یعنی هرچه‌قدر معماری منظر ما بهتر باشد، منظر ما در همهٔ زمینه‌ها -چه در زمینهٔ فرهنگی و چه در زمینهٔ اجتماعی- پیشرفت خواهد کرد.»
در تعاریف کنونی معماری منظر به خصوص به عنوان هنر ایجاد ارتباط میان انسان و طبیعت بیش ازهر چیز به خلق و آماده‌سازی زمینه‌های درک زیبایی در محیط انسانی و به عبارت دیگر به بخش وسیعی از محیط طبیعی و باز توجه میشود. لذا این دانش و حرفه با هنرمندی زمینه ساز طراحی و پردازش زمین و به ویژه نمایش خوانا و پایدار جلوه‌های بصری در فضاهای باز است، بعلاوه نقش بسیار مهمی را نیز درمدیریت به تعادل رسانیدنمجموعه عوامل و عناصر طبیعی و مصنوع در جوامع زیستی ایفا می‌کند.
با توجه به مطالعات موجود، آنچه تقریباً در صد سال اخیر به عنوان معماری منظر تعریف شده یا چارچوب کلی از تعریف‌های آن ارائه شده است، از یکسو برآمده از دانش ضمنی و آموزه‌های محیطی بشر در تاریخ تمدن و زندگی جوامع زیستی و ازسوی دیگر متکی بر دیدگاه‌های صاحبنظران و متخصصانی است که هر یک براساس باورها، دانش و تجربه‌های خود به موضوع منظر و فعالیت‌های معماری منظر پرداخته‌اند. به این ترتیب، فعالیت کنونی «معماری منظر» همچنان ضمن اتکا به سنت‌ها و تجربه‌های تمدن‌های کهن در پرداخت محیط و ساماندهی منظر، از تجربه‌های در حوزه‌های برنامه ریزی و معماری، باغبانی، جغرافیای طبیعی، اکولوژی، مهندسی آب و زمین شناسی در توسعه کیفی محیط زندگی انسان و نیز صیانت از منابع طبیعی و ارزش‌های فرهنگی بهره مند میشود. با توجه به هدف‌های کنونی معماری منظر، بررسی‌ها بیشتر دیدگاه‌ها و جنبه‌هایی را مورد توجه قرار داده که به واسطه نوع سازماندهی و تنظیم روابط مربوط به آن، آسایش، سلامت و رفاه انسان با سلامت محیط طبیعی، اکولوژی و اکوسیستم‌های حیاتی درگرو هم و یکپارچه فرض شده‌اند. دراین مورد نیز تاکید بیشتر بر جنبه‌هایی است که نقش تعیین کننده بر مفاهیم پایداری دارند و تاثیرشان در شناخت مسائل جزئی و تعدیل کاستی‌های موجود بسیار زیاد است.
هم اکنون هدف‌های کلی و چارچوب تعریف‌های کنونی معماری منظر در مقیاس جهانی و به ویژه در کشورهای پیشرفته، بر ارتقای کیفیت فضاهای باز و سبز، محیط طبیعی مرتبط با فعالیت‌های انسانی و به ویژه مدیریت جلوه‌های بصری منظر و فرایندهای اکولوژیکی در مقیاس‌های گوناگونی تاکید دارد. همچنین، مقیاس‌ها و فعالیت‌های معماری منظر را می‌توان در چند زمینه معرفی کرد که عبارتند از: مقیاس‌های بزرگ (محیط، آمایش سرزمین، پایداری منظر و برنامه ریزی منظر)، مقیاس میانی (محیط شهری، اسکان، مناطق طبیعی بکر و حدود شهر)، و مقیاس خرد (فضاهای باز و محیط طبیعی درون شهری، عناصر طبیعی منظر شهری، محوطه‌ها و سایت معماری.
قدم اول در ایجاد طرحهای معماری در فضاهاو محوطه ها,توجه به پارامترهای مکانی واهداف واحتیاجات بالقوه کسانی است که از این مکانها استفاده میکنند.نتایج این تحقیقات در قالب یک برنامه نوشته شده,فهرست یا تحلیل مکانی ارایه میشود.مرحله بعد درپروسه طراحی توجه به کانسپت یا همان تصورو مفهوم در محوطه سازی است که مجموع طرحها و ایده هاپیرامون چگونگی طراحی و بهبود وضعیت استفاده از یک فضای خاص را در بر میگیرد. در اغلب موارد این ایده ها نتیجه تحقیقات و بررسیهای انجام گرفته است اما گاهی اوقات طرحها وایده ها قبل از تحقیقات شکل میگیرند و متعاقب بررسیهای انجام شده,تغییراتی در انها اعمال میشود.
خلاقیت
گاهی اوقات ترس از مواجه شدن با تازگیهاو بدایع یا عادت به بدیهیات,منجر به تکیه وتاکید طراح بر بکارگیری راهکارههای ساده وپیش پا افتاده میشود.اولین پیامد ریسک گریزی,یکنواختی یا همان تکرار بینتیجه طرحهای پیشین است. هیچ ایده ای به ذات خود اشتباه نیست واین شرایط زمانی و مکانی موجود است که گاهی باعث میشود برخی ایده ها نادرست جلوه کنند به عبارتی میبایست به ایده ها اعتماد کرد و با رویه تفکر خلاق سعی در تعدیل و به روز کردن انها نمود.
ارایه چند راه حل برای تفکر خلاق
1-انتخاب فضای مناسب 2-بهبود تفکر خلاق 3-استفاده ذهنی از "اماهاو اگرها" 4-بررسی پروژه 5-کنترل و تغییر طرح 6-بررسی راه حلهای غیر عملی 7-بیان ونمودار ساختن ایده نخستین 8-تغییر مسیر 9-استراحت ذهن
معماری مذهبی
معماری مذهبی به معماری ساختمانهایی گفته میشود که بر اساس نگرش مذهبی و ایدئولوژی مذهبی طراحی می‌گردد که معمولاً این معماری در ساختمانهایی که کاربری مذهبی دارند مانند: آتشکدهها، مسجدها، کلیساها، معبدها، خانقاهها و زیارتگاهها دیده میشود
معماری مذهبی در ایران
معماری مذهبی از میان سبک‌های معماری ایران از جایگاه خاصی برخوردار است. سابقه این نوع معماری به دوران قبل از اسلام به ویژه دوران ساسانیان می‌رسد.
معماری زرتشتی
این معماری در آتشکده‌های باقی‌مانده از دوره ساسانیان قابل رویت هست که از نمونه‌های باقی‌مانده می‌توان آتشکده سروستان نام برد و آتشکده یزد از نمونه‌های جدید می‌باشد
معماری یهودی
معماری مسیحی
این معماری با تاثیر گرفتن از فرهنگ و معماری غربی ترکیب آن با معماری ایرانی در کلیساهای ایران دیده میشود و یکی از نمونه‌های موفق آن را می‌توان کلیسای وانک واقع در منطقه جلفا اصفهان نام برد.
معماری اسلامی
با گسترش دین اسلام در کشورهای مختلف از جمله ایران، معماری مذهبی در اسلام از جایگاه خاصی بر خوردار گشت و معماری اسلامی شکل گرفت، البته عواملی چون «تأکید بزرگان دین»، «کارکرد گسترده» و «پدیده وقف» در گسترش و توجه ویژه معماران به «مسجد» بی تأثیر نبوده‌است. بدین ترتیب، مسجد در ایران عالی ترین نوع بنای اسلامی و به عقیده صاحب نظران «کلید معماری اسلامی» به شمار می‌آید.
معماری گوتیک انگلیسی
معماری گوتیک انگلستان
معماری گوتیک، یکی از سبک‌ها و دوره‌های تاریخی معماری است. این سبک، سبکی مذهبی بوده که همواره، در خدمت کلیسا بوده است.
آغاز پیدایش هیچیک از شیوه‌های معماری را به دقت شیوهٔ گوتیک، نمی‌توان تعیین کرد. هنر معماری گوتیک در میان سالهای ۱۱۳۷ و ۱۱۴۴ (میلادی) در جریان بازسازی کلیسای سنت دنیس فرانسه پا به عرصه وجود گذاشت و تا اواسط قرن شانزدهم میلادی در اروپا معمول بود. هنر گوتیک در میان دو دوره رمانسک و رنسانس واقع شده است و تا قبل از دوره مدرن گوتیک به عنوان یک صفت منفی به کار می‌رفت فیلاریته از آن به عنوان هنر فلاکت زده یاد می‌کند. سبک معماری جورجیا الهام گرفته از این سبک در سالهای ۱۷۲۰ تا ۱۸۴۰ در کشورهای انگلیسی زبان شهرت یافت.
دورهٔ گوتیک در فرهنگ جهان دوران استیلای مذهب، و بالاخص کلیسا، بر جوامع بوده. نوع ارتباطات در آن دوران به صورت عمودی تعریف می شده است. بدین معنا که تمام ابعاد و جنبه‌های زندگی در جهت خداوند و برای خداوند تعریف می شده. این الگو در معماری آن دوران خود را به صورت فلش‌های رو به بالا (به سمت خداوند) نشان داده است. دورهٔ گوتیک با ظهور اومانیسم پایان یافت. البته عده‌ای دوره رنسانس را دشمن گوتیک می دانند .
معماری گوتیک انگلستان در کلیسای سالزبری
ویژگی‌های معماری گوتیک انگلستان به طرز شگفت انگیزی در کلیسای سالزبری به نمایش در آمده‌اند. این کلیسا که در سالهای ۱۲۲۰ و ۱۲۶۰ در چمن زارهای دولتی ساخته شده است تفاوتی چشمگیر با کلیساهای واقع در شهر که دور تا دور آن را خانه‌ها محصور کرده‌اند، ایجاد کرده است.
نمای سالزبری به دلیل داشتن برجهای کوتاه، جرزهای افقی، سر درها ی ورودی کوچک و تو رفتگی‌هایی، با نمای دو کلیسای پاریس یا آمین تفاوت دارد. به دلیل اهمیت کمتر ارتفاع ساختمان در انگلیس آن زمان، ارتفاع سالزبری با کلیسای آمین که همزمان هستند، تقریباً یکی است. نمای بیرونی سالزبری به دلیل نوک تیز بودنش با گوتیک فرانسوی تفاوت دارد.
نقشهٔ کلیسای سالزبری راست خط ودراز است و بازویی دوگانه دارد که انتهای شرقی آن پهن تر است؛ که از این نظر هماند کلیساهای سیستریان است. فضای داخل کلیسا، سه طبقه است و قوس‌هایی نوک تیز دارد و از نظر طاق جناغی و جرز مرکب سبک گوتیک است اما با گوتیک فرانسوی تفاوت دارد زیرا ستونک‌های جرزها تا زیر طاقهای جناغی کشیده نشده‌اند بلکه برآمدگی سه دهانه‌ای دارند و یک تاًکید افقی نیرومند را در بر دارند.
به دلیل استفاده از سنگ رنگی در نقش و نگار‌ها و قوس‌ها جزییاتی وجود دارد و درخششی تند و زنده در درون کلیسا ایجاد می‌کند. جرزهایی از جنس میله‌های مرمر پربک، طاقهای مواج را به زمین بسته‌اند. این کلیسا بنایی جسارت آمیز است و به دلیل نقشهٔ راست خطی که دارد پیشگامان سبک مشعشع در اروپاست.
گوتیک انگلیسی سدهٔ چهاردهم را تزیین یافته می دانند زیرا جزییات ساختمانها و دیوارها و طاق‌ها بسیار تزیین شده‌اند.
معماری گوتیک انگلستان در کلیسای گلاستر
صد سال پس از سالزبری، کلیسای گلاستر با سبک عمودی ساخته شد. کلیسای گلاستر دارای یک انتهای شرقی پهن است که شامل چندین پنجرهٔ افقی بزرگ هم شکل است و یاد آور نمای غربال مانند کلیسای سالزبری است. اما دیگر اثری از طاق جناغی نیست، و این طاق به طاق گهواره‌ای با تزیینات کاربردی تبدیل شده است.
معماری گوتیک انگلستان در نمازخانه هنری VII
در سدهٔ شانزدهم، تکامل سبک عمودی در نمازخانه ی هنری VII دیده میشود که متعلق به عصر تودور هاست. نوعی معماری گل و بته دوزی در رگه‌ها پدید آمده که به درون شکل‌هایی شبیه به طاق پنکه‌ای کشیده شده‌اند. این طاق‌ها ارگانیک به نظر می‌رسند که گویی در جریان ذوب به سنگ تبدیل شده‌اند.
این نماز خانه فرورفتن گوتیک ساختمانی در خیال پردازی را نشان می‌دهد. سبک عمودی این بنا شیوهٔ زندگی گران سلحشوران اواخر سده‌های میانه را نمایش می‌دهد. که زندگی هم چنان خشونت بار بوده است. اما هنر هم چنان از نوعی ظرافت برخوردار بوده و از درشتی می‌گریزد.
معماری مایا
معماری مایاها که تا به امروز بجای مانده عمدتاً مبتنی بر ساخت منازل شهری و روستایی، کاخ‌های شاهی و معابد و هرم‌های مذهبی- عبادی و سامانه‌های شهری مانند کانال هاو مخازن آب، راه‌های شهری و بین شهری می‌شد. خیابان‌ها عمدتاً بصورت سنگفرش بودند و برای طراحی شهر مهندسان امر ابتدا نقشه شهر را طراحی کرده و سپس نظر مساعد شاه را می‌گرفتند. معمولاً ساختمانهای مذهبی مایاها که بصورت هرم بود با مذهب و ایدئولوژی و نیز با گاهشماری مایایی در ارتباط بود. پلکان در معماری جایگاه ویژه‌ای داشت و در همه آثار بگونه‌ای بچشم می‌آید. در نمای ساختمان از موزاییک و انواع رنگ استفاده می‌شد و بکارگیری نقوش و تصویرهای مختلف در درون اتاق‌ها یا راهروها و نمای خارجی ساختمانهای فاخر ویژگی دیگر معماری آمریکای مرکزی در عصر طلایی مایاها بود. مصالح ساختمانی اصلی در معماری مایاها را سنگ آهک تشکیل می‌داد که عمده آثار مایایی از سنگ آهک درست شده‌اند.
معماری پرش کیهانی
معماری پرش کیهانی نام فارسی کتابی است از چارلز جنکس که در مورد روندهای معماری در اواخر قرن بیستم است.
بنیانگذار و صاحب سبک در این مقوله فرانک گری است. در معماری پرش کیهانی طرحها به صورت فانتزی و کژریخت (دفرمه) است. سبک پرش کیهانی سبک جدیدی است که بیش از ۱۰ـ۱۲ سال سابقه ندارد.
از نمونه کارهای فرانک گری می‌توان به موزه گوگنهایم واقع در شهر بیلبائو اسپانیا و همچنین سالن کنسرت والت دیسنی در لوس آنجلس اشاره کرد.
در کارهای فرانک گری خط راست وجود ندارد. پلان این موزه به شکل گلی در حال شکفتن است و اجزای ساختمان از مرکز به سمت بیرون گسترش یافته‌است. جنس نمای موزه از ورق تیتانیوم است.
چارلز جنکز در مورد این موزه ایرادی را عنوان کرده‌است: او اعتقاد دارد که گری باید در نمای ساختمان از ورق‌هایی با ابعاد متفاوت استفاده می‌کرد. همانند فلس ماهی. و به نسبت شکل بنا ابعاد ورق‌ها باید تغییر می‌کردند. گری در کارهای بعدی خود این مسئله را مد نظر قرار داد.
معماری پرش کیهانی را می‌توان سبک تکمیل کنندهٔ تاخوردگی (فولدینگ) و واسازی دانست.
معماری برون گرا
معماری برونگرا بناهای برونگرا بناهایی هستند که با فضای بیرونی خود ، شامل عناصر شهری مثل گذر ، مسیر و دیگر عناصر بیرونی در ارتباط مستقیم بوده و فضاهای داخلی آن نیز همین ارتباط را با فضای بیرونی دارند .
قالب معماری
این نوع بناها ، هم در قالب معماری عمومی و بیشتر در مقابر و مساجد ، امامزاده ها و مانند آن و هم در قالب معماری مسکونی ، در نقاط مختلف ایران ساخته شده اند .
تفاوت
تفاوت بارزی که با بناهای دیگر بخصوص بناهای قسمت مرکزی ایران دارند ، در عنصری بنام حیاط است . گونه ای از معماری مسکن با ویژگی هایی از قبیل ، داشتن ارتباط بصری و فیزیکی مستقیم با فضای بیرون خانه ، نداشتن حیاط گسترش در ارتفاع و سازماندهی فضایی نسبت به یک فضای دیگر مثل دالان است .
معماری زیست‌فنی
معماری زیست‌فنی یا معماری بیونیک (به انگلیسی: Bionic architecture) یا معماری طبیعت الگو رویکردی است که برای خلاقیت و نوآوری در طراحی‌های معماری از طبیعت الهام میگیرد و مسائل فنی معماری را از طریق الگوگیری از طبیعت حل می‌کند. معماری طبیعت الگو در واقع یکی از موضوعات تخصصی رشته میان رشته‌ای خلاقیت شناسی طبیعت الگو یا مهندسی خلاقیت و نوآوری طبیعت الگو می‌باشد.
خلاقیت شناسی طبیعت الگو ،(Nature based Creanovatology)الگوگیری از انواع سامانه‌ها، ساختارها، راهبردها و ساز و کارهای طبیعت و موجودات زنده برای ابداع و اختراع، خلاقیت و نوآوری و حل مسائل می‌باشد. خلاقیت شناسی طبیعت الگو به عنوان یک حوزهٔ علمی تخصصی با ماهیت میان رشته‌ای عبارت از اختراع شناسی مبتنی بر طبیعت یا مهندسی اختراع طبیعت الگو و یک روش‌شناسی بسیار قدرتمند حل خلاق مسئله، از شاخه‌ها یا گرایش‌های تخصصی علم خلاقیت شناسی (خلاقیت نوآوری‌شناسی) (Creanovatology) به شمار می‌رود.
خصوصیات معماری طبیعت الگو
روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهستهٔ تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.
معماری بیوتک
پس از جنگ جهانی دوم و آغاز دههٔ شصت قرن بیستم، تبادل علمی بین گرایش‌های علوم طبیعی و فنی رونق گرفت.
در جریان همایشی در اوهایو، که نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۶۰ برگزار کرد، برای اولین بار واژه ایی به نام "بیونیک" از ترکیب دو لغت "بیولوژی" و "تکنیک"، به معنای زیستار شناختی یا به کارگیری اندام‌های ساختگی طبیعت که می‌توانیم به فارسی "زیست فنی" ترجمه کنیم، توسط دانشمند آمریکایی جک. ای. استیل بیان شد. او بیونیک را علم سیستم‌هایی که شالوده و پایهٔ تمامی سیستم‌های زنده‌اند، می‌داند. این واژه در برگیرندهٔ کار همه متخصصانی است که تلاش دارند برای حل مشکلات فنی خود از دانسته‌های طبیعت الهام بگیرند.
در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین‌هایی که براساس سیستم‌های زنده طراحی و ساخته شده بودند می‌پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی است.
در بیونیک، تحقیق فقط به یک رشتهٔ خاص علمی محدود نمی‌شود، اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، امّا فعالیت بیونیک دانان را می‌توان در حوزهٔ "علوم کاربردی" مطرح کرد که همچون رابطی پدیده‌های گوناگون را با الگوهای زنده مقایسه میکنند، به عبارتی دیگر برای هر پدیده، الگوی زنده‌ای می‌یابند.
علوم کاربردی شاخه‌هایی از علوم هستند که رشد و تکامل آنها در مرحله‌ای مانند طراحی، ساخت، ایجاد و تغییر باشد و این قسمت به بخش مهندسی اختصاص دارد، از آنجایی که مهندس نقش اصلی و اساسی در توسعهٔ تکنولوژی دارد، فعالیت این بخش باید با تأمل و دقت نظر، به گونه‌ای که همگام با طبیعت باشد، هدایت شود، بنابراین به جاست اگر بگوییم که همهٔ راه‌ها به طبیعت ختم میشود.
یکی از بهترین طرحهای شناخته شده از علم بیونیک اثر لئوناردو داوینچی نقاش معروف است که ماشین پرنده را براساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. استدلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.
حدود ۴۰۰ سال بعد از طرح داوینچی، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال ۱۸۹۰ تا ارتفاع ۱۵ متری پرواز کرد. جانداران می‌پردازد و مسائل فنی را از راه‌های زیستی حل می‌کند.
معماری بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است. روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهستهٔ تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند. این یک باور متعالیست که با زنده بودن محیط زیست، هماهنگی کامل با طبیعت ایجاد میشود. شاید یک طریقهٔ معتبر و قوی برای آیندگان، ترویج روش اصلاح طلبی و توجه به واقعیت‌ها از طریق "معماری بیونیک" باشد، به طور کلی معماری بیونیک مبارزه‌ای است با خشنودی از خود و تمایلی است به باز ساز ی همه چیز، بنابراین انگیزه ایست منحصر بفرد.
روند طراحی
یکی از روندهای طراحی بر اساس طبیعت و الگوهای زیست شناختی (Biodesign) به صورت زیر می‌باشد:
۱- انتخاب موجود زنده (پدیده مور نظر در طبیعت)
جانوران
گیاهان
آغازیان، تک سلولی‌ها
۲- شناسایی خصوصیات زیستی
محیط زندگی: شرایط محیط، دما، رطوبت، فشار و صوت
عکس العمل‌ها: منابع حیاتی، سیستم‌های تنفسی، مواد غذایی
خصوصیات فیزیکی: شرایط همزیستی، سازگاری و ناسازگاری مستقیم و غیر مستقیم
روابط سیستماتیک: آمار تجمعی و پراکندگی زیستی، شرایط خاص جغرافیایی
۳- شناسایی خصوصیات معماری
ساختارهای داخلی
روابط سیستماتیک
پیکره اصلی موجود: عناصر میکرو و تناسبات هندسی، عناصر ماکرو، مواد و نسبت‌ها
معماران به نام
گرگ لین
Bates Smart
Nicholas Grimshaw
سانتیاگو کالاتراوا
نورمن فاستر
Ken Yeang
دانیال لیبسکند
یان کاپلیتسکی
نمونه‌ها
برخی از آثاری که بر مبنای معماری طبیعت الگو ساخته شده‌اند:
مرکز تجاری بیرمنگام(selfriges)
مرکز تحقیقات لند
استادیوم المپیک مونیخ
برج تورنینگ تورسو
شهرک علوم و فنون (city of arts & sciences)
برج کاکتوس
ساختمان ضد دود
معماری رومی‌وار
معماری رومی‌وار یا رومانِسک، سبک معماری اروپائی است که در نیمهٔ سده ۱۱ به وجود آمد و در سدهٔ دوازدهم رفته رفته کنار گذاشته شد.
معماری رومانسک اصطلاحی است که جهت تشریح موضوعی از اروپا که معماری را در اواخر قرن ۱۰ تحت تأثیر قرار داد و در روش گوتیک دخالت خود در طول قرن ۱۲. روش رومانسیک در انگلستان بصورت سنتی‌تری به نام معماری نورمان خوانده شد. معماری رومانسیک با کیفیت توده‌ای آن، دیوارهای ضخیمش، طاقهای گردش، پایه‌ها محکم، تاقهای فنری برجهای بزرگ و دالانهای تزئین شده‌اش شناخته شده‌است. هر ساختمانی شکل واضحی را نشان می‌دهد و به ندرت دارای نقشه‌های معمولی متقارن هستند بنابراین نمای کلّی آنها نسبت به ساختمانهای گوتیک که دنبالروش است ساده‌تر به نظر می‌رسد. این روش درست در طول اروپا قابل تشخیص است علیرغم خصوصیات علی و مواد مصرفی متفاوت. اگر چه قلعه‌های زیادی دراین دوره وجود داشت اما آنها قابل قیاس با کلیساهای غیرقابل شمارش که بهترین آنها کلیساهای صومعه بود نیستند بیشتر آنها هنوز موجودند که بیش کامل و به ندرت قابل استفاده. کاندرال زیر، چپ و کلیسای گوتیک بانوی ما رومانسیک ابتدا بوسیله چارلز و می‌گرویل باستان‌شناس بکار رفت او در اوایل قرن ۱۹ جهت تشریح معماری اروپای غربی از قرن ۳الی ۵ زمانی که تاریخ بیشتر ساختمانها مشخص نبود به کاربرد بنابراین شرح آن قابل اثبات نیست. این اصطلاح در حال حاضر برای دوران محدودتری از اواخر قرن ۱۰ قرن ۱۲ به کار می‌رود. لغت جهت توضیح روشی به کار می‌رود که قرون وسطایی شناخته شده و دلالت بر گوتیک دارد هنوز طاقهای رومی را در خود دارد و بنابراین به نظر می‌رسد ادامه پشت روم باشد البته خیلی ساده‌تر و نوعی با تکنیکهای حاذقانه کمتر است. اصطلاح پیش- رومانسیک بعضی مواقع به معماری آلمان در دوران کارولینگیان و اوتانیان اطلاق میشود در حالیکه رومانسیک اولیه به ساختمانهای ایتالیائی، اسپانیائی و قسمتی از فرانسه که خصوصیات رومانسیک دارند اما از لحاظ زمانی به دوران ماقبل صومعه کلانی می‌رسند گفته میشود. تاریخ بامبورگ کاتدرال مطلبی مجزا از تعداد زیادی از کلیساهای بزرگ رومانسیک از سنت آلمان ارائه داده‌است.
پایه، اساس معماری رومانسیک یک روش متمایز بود که در سطح اروپا از زمان امپراطوری رومان انتشار یافت علیرغم نقش هنر تاریخی قرن نوزدهم که معماری رومانسیک ادامه‌ای از رومان بود در حقیقت تکنیکهای ساختمان‌سازی رومان با آجر و سنگ به شدت در بیشتر قسمتهای اروپا از بین رفته بود و دربیشتر کشورهای شمالی اصلاً پذیرفته نشده بود مگر در ساختمانهای اداری در حالیکه در اسکاندیناوی اصلاً شناخته نشود.
مدت زمان کمی پس از آخن کاتدرال دستنویس‌های قابل ملاحظه‌ای از قرن ۹ وجود دارد که نشان دهنده نقشه ساختمان صومعه اس تی گان در سوئیس است نقشه‌ای با تمام جزئیات است با دیرنشین‌های مختلف و سطوح عملکرد آنها. بزرگترین ساختمان کلیسا است که نقشه آن بطور متمایزی آلمانی است. دارای دو برآمدگی در دو انتهایش است همچنین سازماندهی که دارد عموماً درجای دیگری دیده نمی‌شود. خصوصیت دیگر کلیسا تقسیم‌بندی منظم، نقشهٔ گرد برج صلیب است که مقیاسی است برای تمام نقشه. این خصوصیات هر دو در رومانسیک پیشین کلیسای مایکلز، هیلدشایم دیده میشود ۱۰۳۰-۱۰۰۱. معماری روش رومانسیک به طور هم زمان در شمال ایتالیا، قسمتهایی از فرانسه و پنسیلوانیای ایبریایی در قرن دهم و قبل ازتأثیرگذاری صومعه‌های کلونی گسترش یافت. این روش را بعضی مواقع رومانسیک اولیه یا لامبارت رومانسیک می‌نامیوند که خصوصیات آن: دیوارهای ضخیم، فقدان مجسمه و وجود طاقهای تزئینی ریتمیک به عنوان کمربند لامبارت شناخته شده‌است.
سیاست کاتدرال ساینت فرانت، پری جوکس، فرانسه دارای پنج گنبد شبیه کلیسای بیزانتین می‌باشد اما با ساختمان رومانسیک. چارل ماگنی بوسیله پاپ در روز کریسمس در سال ۸۰۰ بعد از میلاد در پیترز با سیلیکا بوسیله پاپ تاج‌گذاری شد به این منظور که امپراطوری روم غربی قدیم را بازسازی نماید. روند سیاسی چارل ماگنی ادامه یافت تا زمانیکه بیشتر اروپا را تحت سیطره خود قرار داد. همراه با ورود تدریجی ایالت سیاسی مجزا که در حقیقت به ملتها جوش خورده بودند. چه بوسیله وفاداران یا شکست خوردگان، پادشاهی آلمان به امپراطوری مقدس روم خاتمه داد. تصرف انگلیس بوسیله ویلیام، دوک نرماندی در هر بر ۱۰۶۶ باعث اتحاد آن کشور شد همچنین اتحاد ساختمان قلعه‌ها و کلیساها که باعث استحکام حضور نورمن گردید. در آن زمان هنگامیکه ساختمانهای به جا مانده از امپراطور روم قبلی روبه انحطاط نهاد و آموزش‌ها و صنعت آن ناپدید گردید ساختمانهای گنبدهای آجری و حکاکی‌های معماری تزئینی بدون تنزل با تمام جزئیات ادامه یافت. اگر چه به شکل عظیمی تا سقوط روم در امپراطوری مستحکم بیزانتین بدون تنزل ادامه یافت. کلیساهای گنبددار استانبول و اروپای شرقی معماری شهرهای معینی را تحت تأثیر قرار دادند. بخصوص از طریق تجارت و جنگهای صلیبی. قابل ملاحظه‌ترین ساختمان، مارکز باسیلیکا، ونیز است اما تعداد زیادی نمونه‌ها با معروفیت کمتر وجود دارد. به خصوص در فرانسه مانند کلیسای سانیت، فرانت، پری گوکس و آنگولیم کاتدرال. بیشتر اروپا بوسیله فئودالیسم تحت تأثیر قرار گرفتند در فئودالیسم رعیت‌ها تصدی زمینهایی را که در آن کار می‌کردند درازای خدمات ارتشی از روسای محلی گرفتند. نتیجه آن این بود که می‌توان آنها را برتر نامید نه تنها در مشاجرت محلی بلکه جهت پیروی پادشاهان برای مسافرت در سطح اروپا به جهت جنگهای صلیبی اگر از آنها خواسته می‌شد. جنگهای صلیبی ۱۲۷۰-۱۰۹۵ باعث مهاجرت افراد زیادی شد و همراه با آنها عقاید و مهارتهای تجاری انتقال یافت به خصوص آنهایی که در ساخت استحکامات و کارهای فلزی جهت آماده‌سازی ارتش دخالت داشتند که این موارد جهت، ساخت و تزئین ساختمانها نیز به کار می‌رفت. مهاجرت مداوم مردم، رهبران، اشراف، اسقف‌ها، صنعتگران و رعایا عامل مهمی درایجاد تجانس روشهای ساختمان‌سازی و روش شناخته شده رومانسیک علیرغم تفاوتهای محلی بود. در کلیسای آندروز، کراکو، برجهای جفت در نقشه هشت ضلعی هستند و دارای گنبدهایی با روش دوران باروک می‌باشند.
مذهب در سطح اروپا در اواخر قرن یازده و قرن دوازده رشد بی‌سابقه‌ای در تعداد کلیساها دیده میشود. تعداد زیادی از این ساختمانها بزرگ و کوچک هنوز موجودند که شامل کلیساهای بسیار شناخته شده مانند سانارماریا در کاسمدین روم، باپتیستری در فلورانست و سان ژنوماگیوردر ورانو می‌باشد.
سبک امپراتوری
سبک امپراطوری (به فرانسوی: Style Empire) دومین موج نئوکلاسیسم سبکی است در طراحی وسایل و معماری و هنرهای بصری در اوایل قرن ۱۹ ام میلادی در فرانسه و متعاقباً در بقیه اروپا و ایالات متحده.
سبک معماری متابولیسم
سبک متابولیسم(به ژاپنی: Metabolism - メタボリズム) یا حرکت متابولیسم که به آمیخته گرائی نیز گاه خوانده میشود (۱۹۶۰ میلادی- ۱۹۷۵ میلادی) در ژاپن به مثابه نوعی نحوه تفکر و همکاری گروهی بود که همزمان با برگزاری گردهمائی جهانی طراحی در توکیو سال ۱۹۶۰ با تاثیرپذیری شدید از کنزو تانگه و همکار معروفش تاکاشی آسادا شکل گرفت.
معماری متابولیسم برگرفته از اشکال هندسی و فرمول‌های ریاضی است که علاوه بر منعکس کردن زندگی الکترونیکی عصر مدرن، روشهای زندگی سنتی مردم ژاپن را نیز فراموش نمی‌کند. این سبک در دهه ۱۹۶۰ در معماری ژاپن بسیار تاثیرگذار شد و با برگزاری نمایشگاه جهانی ۱۹۷۰ اوساکا به شهرت جهانی دست یافت. با پایان گرفتن نمایشگاه جهانی اوساکا چشم اندازهای روشن و آینده گرای مردمی متابولیسم کم رنگ تر شد. کارهای اجرائی و نحوه تفکر اعضا گروه جنبه شخصی به خود گرفت و به صورت چند قطبی در آمد.
از فاکتورهای تاثیرگذار در جنبش متابولیسم، پیدایش لوازم الکترونیکی و فرهنگ نوین الکترونیک بود.
اعتقادات
لوازم الکترونیکی رادیوهای ترانزیستوری (در عصر حاضر تلفن همراه) باعث خواهند شد تا مرزهای بین محیط خصوصی و فضاهای عمومی از بین برود.
خانه همانند یک ایستگاه فضایی محیطی مملو از دستگاه‌های نوین هست.
مراکز عمومی مانند شبکه‌های اطلاع رسانی می‌باشند.
شهرها مراکزی برای لمس کردن تجربیات جدید هستند.
معماران برجسته متابولیسم
۱.کنزو تانگه (Kenzo Tange) (1913-2005) ایدئولوژی و خط مشی مولفه‌های سازه‌ای جنبش متابولیسم را معرفی کرد.
۲. فومیهیکو ماکی (Fumihiko Maki) (1928) در زمره معماران نسل جوانی بود که در ۱۹۶۰ جنبش متابولیسم در محفل آنان شکل گرفت.
۳. کیونوری کیکوتاکه(Kiyonori Kikutake) (1928) در سراسر دوران زندگی اش به جنبش متابولیسم ژاپن وابسته بود. مهمترین مشغله ذهنی کیکوتاکه در ارتباط با طرحهای آرمان گرایانه فضایی بود که در طرح خانه شخصی اش به نام خانه آسمان در ۱۹۵۶در توکیو به نمایش در آورد.
۴. کیشو کوروکاوا (Kisho Kurokawa)(1934)
معماری کوروکاوا بهترین الگوی تندیس واره‌ای تجسم متابولیسم بود که با فرم‌های علمی تخیلی، تجلی یافت.
1:14 pm
کاربرد برنامه نویسی
زبان برنامه نویسی یک مکانیزم ساخت یافته برای تعریف داده‌ها، و عملیات یا تبدیل‌هایی که ممکن است بطور اتوماتیک روی آن داده انجام شوند، فراهم می‌کند. یک برنامه نویس از انتزاعات آماده در زبان استفاده می‌کند تا مفاهیم به کار رفته در محاسبات را بیان کند. این مفاهیم به عنوان یک مجموعه از ساده‌ترین عناصر موجود بیان می‌شوند(مفاهیم ابتدایی نامیده می‌شوند).
زبان‌های برنامه نویسی با غالب زبان‌های انسانی تفاوتی دارد و آن این است که نیاز به بیان دقیق تر و کامل تری دارد. هنگام استفاده از زبان‌های طبیعی برای ارتباط با دیگر انسان‌ها، نویسندگان و گویندگان می‌توانند مبهم باشند و اشتباهات کوچک داشته باشند، و همچنان انتظار داشته باشند که مخاطب آنها متوجه شده باشد. اگرچه، مجازا، رایانه‌ها "دقیقاً آنچه که به آنها گفته شده را انجام می‌دهند." و نمی‌توانند "بفهمند" که نویسنده دقیقاً چه کدی مد نظر نویسنده بوده‌است] البته امروزه برنامه‌هایی برای انجام این کار تولید شده‌اند و تلاش‌های بسیاری در این زمینه انجام شده ولی هنوز به نتیجهٔ رضایت بخشی نرسیده است[. ترکیب تعریف زبان، یک برنامه، و ورودی برنامه بطور کامل رفتار خروجی را به هنگام اجرای برنامه (در محدوده کنترل آن برنامه) مشخص می‌کند. برنامه‌های یک رایانه ممکن است در یک فرایند ناپیوسته بدون دخالت انسان اجرا شوند، یا یک کاربر ممکن است دستورات را در یک مرحله فعل و انفعال مفسر تایپ کند.در این حالت "دستور"ها همان برنامه‌ها هستند، که اجرای آنها زنجیروار به هم مرتبطند.به زبانی که برای دستور دادن به برنامه‌ای استفاده میشود، زبان اسکریپت می‌گویند. بسیاری از زبان‌ها کنار گذاشته شده‌اند، برای رفع نیازهای جدید جایگزین شده‌اند، با برنامه‌های دیگر ترکیب شده‌اند و در نهایت استعمال آنها متوقف شده‌است. با وجود اینکه تلاش‌هایی برای طراحی یک زبان رایانه" کامل" شده‌است که تمام اهداف را تحت پوشش قرار دهد، هیچ یک نتوانستند بطور کلی این جایگاه را پر کنند. نیاز به زبان‌های رایانه‌ای گسترده از گستردگی زمینه‌هایی که زبان‌ها استفاده می‌شوند، ناشی میشود:
محدوده برنامه‌ها از متون بسیار کوچک نوشته شده توسط افراد عادی تا سیستم‌های بسیار بزرگ نوشته شده توسط صدها برنامه نویس است
توانایی برنامه نویس‌ها: از تازه کارهایی که بیش از هر چیز به سادگی نیاز دارند تا حرفه‌ای‌هایی که با پیچیدگی قابل توجهی کنار می‌آیند.
برنامه‌ها باید سرعت، اندازه و سادگی را بسته به سیستم‌ها از ریزپردازندها تا ابر رایانه‌ها متناسب نگه دارند.
برنامه‌ها ممکن است یک بار نوشته شوند و تا نسل‌ها تغییر نکنند، و یا ممکن است پیوسته اصلاح شوند.
در نهایت، برنامه نویس‌ها ممکن است در علایق متفاوت باشند: آنها ممکن است به بیان مسائل با زبانی خاص خو گرفته باشند.
یک سیر رایج در گسترش زبان‌های برنامه نویسی این است که قابلیت حل مسائلی با درجات انتزاعی بالاتری را اضافه کنند. زبان‌های برنامه نویسی اولیه به سخت‌افزار رایانه گره خورده بودند. همانطور که زبان‌های برنامه نویسی جدید گسترش پیدا کرده‌اند، ویژگی‌هایی به برنامه‌ها افزوده شده که به برنامه نویس اجازه دهد که ایده‌هایی که از ترجمه ساده به دستورات سخت‌افزار دورتر هستند نیز استفاده کند. چون برنامه نویس‌ها کمتر به پیچیدگی رایانه محدود شده‌اند، برنامه‌های آنها می‌تواند محاسبات بیشتری با تلاش کمتر از سوی برنامه نویس انجام دهند. این به آنها این امکان را می‌دهد که کارایی بیشتردر واحد زمان داشته باشند. "پردازنده‌های زبان طبیعی" به عنوان راهی برای ازبین بردن نیاز به زبان‌های اختصاصی برنامه نویسی پیشنهاد شده‌اند. هرچند، این هدف دور است و فواید آن قابل بحث است. "ادسگر دیجسترا" موافق بود که استفاده از یک زبان رسمی برای جلوگیری از مقدمه سازی ساختارهای بی معنی واجب است، و زبان برنامه نویسی طبیعی را با عنوان "احمقانه" رد کرد، "آلن پرلیس" نیز مشابها این ایده را رد کرد. مطابق با متدولوژی نامتجانس استفاده شده توسط langpop.com در سال ۲۰۰۸، ۱۲ زبان پرکاربرد عبارتند از: C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell, SQL, and Visual Basic.
المان‌ها
تمام زبان‌های بزنامه نویسی تعدادی بلوک‌های ابتدایی برای توضیح داده و پردازش یا تبدیل آنها(مانند جمع کردن دو عدد با انتخاب یک عضو از یک مجموعه)دارند. این " عناصرابتدایی" بوسیله قوانین معناشناسی و دستوری تعریف می‌شوند که ساختار و معنای مربوطه را توضیح می‌دهند.
دستور(
syntax)
فرم سطحی یک زبان برنامه نویسی دستور آن نامیده میشود. غالب زبان‌های برنامه نویسی کاملاً متنی اند؛ و از دنبالهٔ متون شامل کلمات، اعداد، نشانگذاری، بسیار شبیه زبان نوشتاری طبیعی استفاده میکنند. از طرف دیگر، برنامه‌هایی نیز وجود دارند که بیشتر گرافیکی اند، و از روابط بصری بین سمبل‌ها برای مشخص کردن برنامه استفاده میکنند. دستور یک زبان ترکیبات ممکن سمبل‌ها برای ایجاد یک برنامهٔ درست را از نظر دستوری مشخص می‌کند. معنایی که به یک ترکیب سمبل‌ها داده میشود با معناشناسی اداره میشود(قراردادی یا نوشته شده در پیاده سازی منبع). از آنجا که اغلب زبان‌ها متنی هستند، این مقاله دستور متنی را مورد بحث قرار می‌دهد.
دستور زبان برنامه نویسی معمولاً بوسیله ترکیب عبارات معین(برای ساختار لغوی) و فرم توضیح اعمال(برای ساختار گرامری) تعریف می‌شوند. متن زیر یک گرامر ساده، به زبان lisp است: expression ::= atom | list atom ::= number | symbol number ::= [+-]?['۰'-'۹']+ symbol ::= ['A'-'Za'-'z'].* list ::= '(' expression* ')' این گرامر موارد ذیل را مشخص می‌کند:
یک عبارت یا atom است و یا یک لیست
یک atom یا یک عدد است و یا یک سمبل
یک عدد دنباله ناشکسته‌ای از یک یا تعداد بیشتری اعداد دهدهی است، که یک علامت مثبت و یا منفی می‌تواند پیش از آن بیاید.
یک سمبل حرفی است که بعد از هیچ یا تعدادی کاراکتر (جز فاصله) می‌آید.
یک لیست تعدادی پرانتز است که می‌تواند صفر یا چند عبارت در خود داشته باشد.
"۱۲۳۴۵"، "()"، "(a b c۲۳۲ (۱))" مثال‌هایی هستند از دنباله‌های خوش فرم در این گرامر.
همه برنامه‌هایی که از لحاظ دستوری درست هستند، از نظر معنا درست نیستند. بسیاری از برنامه‌های درست دستوری، بد فرم اند، با توجه به قوانین زبان؛ و ممکن است (بسته به خصوصیات زبان و درست بودن پیاده سازی) به خطای ترجمه و یا استثنا(exception) منتج شود. در برخی موارد، چنین برنامه‌هایی ممکن است رفتار نامشخصی از خود نشان دهند. حتی اگر یک برنامه در یک زبان به خوبی بیان شده باشد، ممکن است دقیقاً مطلوب نویسنده آن نبوده باشد.
به عنوان مثال در زبان طبیعی، ممکن نیست به برخی از جملات درست از لحاظ گرامری، معنای خاصی اطلاق کرد و یا ممکن است جمله نادرست باشد:
"ایده‌های بی رنگ سبز با خشم می‌خوابند."از نظر دستوری خوش فرم است ولی معنای مورد قبولی ندارد.
"جان یک مجرد متاهل است." از نظر دستوری درست است، ولی معنایی را بیان می‌کند که نمی‌تواند درست باشد.
این قسمت از زبان C از نظر دستوری درست است، اما دستوری را انجام می‌دهد که از نظرمعنایی تعریف نشده است(چون p یک اشاره گر خالی است، عمل p->real,p->im معنای خاصی ندارد.) complex *p = NULL; complex abs_p = sqrt (p->real * p->real + p->im * p->im);
گرامر مورد نیاز برای مشخص کردن یک زبان برنامه نویسی می‌تواند با جایگاهش در "سلسله مراتب چامسکی" طبقه بندی شود. دستور اغلب زبان‌های برنامه نویسی می‌تواند بوسیله یک گرامر نوع ۲ مشخص گردد، برای مثال، گرامرهای مستقل از متن.
معناشناسی ایستا
معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آنها در فرمول دستوری استاندارد مشکل و یا غیر ممکن است. مهمترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع گذاری انجام میشود.
سیستم نوع گذاری
یک سیستم نوع گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته بندی می‌کند، چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آنها چگونه‌است. این کارعموما توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند در آن زبان ایجاد شوند را شامل میشود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع گذاری بوسیله ریاضیات قراردادی را تئوری نوع گذاری گویند.
زبان‌های نوع گذاری شده و بدون نوع گذاری
یک زبان نوع گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن نوع‌هایی که برای آنها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، "این متن درون گیومه قرار دارد" یک رشته‌است. در غالب زبان‌های برنامه نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه نویسی مدرن ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) پیدا شود(چک کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.(چک کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند. این زبان‌ها غالباً اسکریپتی و یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری، مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود، که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.
در عمل، در حالیکه تعداد بسیار کمی از دیدگاه نظریه نوع، نوع گذاری شده تلقی می‌شوند(چک کردن یا رد کردن تمام عملیات‌ها)، غالب زبان‌های امروزی درجه‌ای از نوع گذاری را فراهم میکنند. بسیاری از زبان‌های تولیدکننده راهی را برای گذشتن یا موقوف کردن سیستم نوع فراهم میکنند.
نوع گذاری ایستا و متحرک
در نوع گذاری ایستا تمام عبارات نوع‌های خود را قبل از اجرای برنامه تعیین میکنند(معمولاً در زمان کامپایل). برای مثال، ۱ و (۲+۲) عبارات عددی هستند؛ آنها نمی‌توانند به تابعی که نیاز به یک رشته دارد داده شوند، یا در متغیری که تعریف شده تا تاریخ را نگه دارد، ذخیره شوند.
زبان‌های نوع گذاری شده ایستا می‌توانند با مانیفست نوع گذاری شوند یا با استفاده از نوع استنباط شوند. در حالت اول، برنامه نویس بیشتر صریحاً نوع‌ها را در جایگاه‌های منتنی مشخص می‌نویسد(برای مثال، در تعریف متغیرها). در حالت دوم، کامپایلر نوع عبارات و تعریف‌ها را بر اساس متن استنباط می‌کند. غالب زبان‌های مسیر اصلی(mainstream) ایستا نوع گذاری شده، مانند C#,C++ و Java، با مانیفست نوع گذاری می‌شوند
نوع گذاری قوی و ضعیف
نوع گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود، برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد، اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.
نوع گذاری قوی مانع رخ دادن مشکل فوق میشود. تلاش برای انجام عملیات روی نوع نادرست متغیر منجر به رخ دادن خطا میشود. زبان‌هایی که نوع گذاری قوی دارند غالباً با نام "نوع-امن" و یا امن شناخته می‌شوند. تمام تعاریف جایگزین برای "ضعیف نوع گذاری شده" به زبان‌ها اشاره می‌کند، مثل perl, JavaScript, C++، که اجازه تعداد زیادی تبدیل نوع داخلی را می‌دهند. در جاوااسکریپت، برای مثال، عبارت ۲*x به صورت ضمنی x را به عدد تبدیل می‌کند، و این تبدیل موفقیت آمیز خواهد بود حتی اگر x خالی، تعریف نشده، یک آرایه، و یا رشته‌ای از حروف باشد. چنین تبدیلات ضمنی غالباً مفیدند، اما خطاهای برنامه نویسی را پنهان میکنند.
قوی و ایستا در حال حاضر عموماً دو مفهوم متعامد فرض می‌شوند، اما استفاده در ادبیات تفاوت دارد، برخی عبارت "قوی نوع گذاری شده" را به کار می‌برند و منظورشان قوی، ایستایی نوع گذاری شده‌است، و یا، حتی گیچ کننده تر، منظورشان همان ایستایی نوع گذاری شده‌است. بنابراین C هم قوی نوع گذاری شده و هم ضعیف و ایستایی نوع گذاری شده نامیده میشود.
معناشناسی اجرا
وقتی که داده مشخص شد، ماشین باید هدایت شود تا عملیات‌ها را روی داده انجام دهد. معناشناسی اجرا ی یک زبان تعیین می‌کند که چگونه و چه زمانی ساختارهای گوناگون یک زبان باید رفتار برنامه را ایجاد کنند.
برای مثال، معناشناسی ممکن است استراتژی را که بویسله آن عبارات ارزیابی می‌شوند را تعریف کند و یا حالتی را که ساختارهای کنترلی تحت شرایطی دستورها را اجرا میکنند.
کتابخانه هسته
اغلب زبان‌های برنامه نویسی یک کتابخانه هسته مرتبط دارند(گاهی اوقات "کتابخانه استاندارد" نامیده می‌شوند، مخصوصا وقتی که به عنوان قسمتی از یک زبان استاندارد ارائه شده باشد)، که به طور قراردادی توسط تمام پیاده سازی‌های زبان در دسترس قرار گرفته باشند. کتابخانه هسته معمولاً تعریف الگوریتم‌ها، داده ساختارها و مکانیزم‌های ورودی و خروجی پرکاربرد را در خود دارد. کاربران یک زبان، غالباً با کتابخانه هسته به عنوان قسمتی از آن رفتار میکنند، اگرچه طراحان ممکن است با آن به صورت یک مفهوم مجزا رفتار کرده باشند. بسیاری از خصوصیات زبان هسته‌ای را مشخص میکنند که باید در تمام پیاده سازی‌ها موجود باشند، و در زبان‌های استاندارد شده این کتابخانه هسته ممکن است نیاز باشد. بنابراین خط بین زبان و کتابخانه هسته آن از زبانی به زبان دیگر متفاوت است. درواقع، برخی زبان‌ها به گونه‌ای تعریف شده‌اند که برخی از ساختارهای دستوری بدون اشاره به کتابخانه هسته قابل استفاده نیستند. برای مثالف در جاوا، یک رشته به عنوان نمونه‌ای از کلاس “java.lang.String” تعریف شده است؛ مشابها، در سمال تاک(smalltalk) یک تابع بی نام(یک "بلاک") نمونه‌ای از کلاس BlockContext کتابخانه می‌سازد. بطور معکوس، Scheme دارای چندین زیرمجموعه مرتبط برای ایجاد سایر ماکروهای زبان می‌باشد، و در نتیجه طراحان زبان حتی این زحمت را نیز تحمل نمی‌کنند که بگویند کدام قسمت زبان به عنوان ساختارهای زبان باید پیاده سازی شوند، و کدام یک به عنوان بخشی ازکتابخانه.
عمل
طراحان زبان و کاربران باید مصنوعاتی ایجاد کنند تا برنامه نویسی را در عمل ممکن سازند و کنترل کنند. مهمترین این مصنوعات خصوصیات و پیاده سازی‌های زبان هستند.
خصوصیات
یک زبان برنامه نویسی باید تعریفی فراهم کند که کاربران و پیاده کننده‌های زبان می‌توانند از آن استفاده کنند تا مشخص کنند که رفتار یک برنامه درست است. با داشتن کد منبع: خصوصیات یک زبان برنامه نویسی چندین قالب می‌تواند بگیرد، مانند مثال‌های زیر:
تعریف صریح دستور، معناشناسی ایستا، ومعناشناسی اجرای زبان. درحالیکه دستور معمولاً با یک معناشناسی قراردادی مشخص میشود، تعاریف معناشناسی ممکن است در زبان طبیعی نوشته شده باشند (مثل زبان C)، یا معناشناسی قراردادی(مثل StandardML ,Scheme)
توضیح رفتار یک مترجم برای زبان(مثل C,fortran). دستور و معناشناسی یک زبان باید از این توضیح استنتاج شوند، که ممکن است به زبان طبیعی یا قراردادی نوشته شود.
پیاده سازی منبع یا مدل. گاهی اوقات در زبان‌های مشخص شده(مثل: prolog,ANSI REXX).دستور و معناشناسی صریحاً در رفتار پیاده سازی مدل موجودند.
پیاده سازی
پیاده سازی یک زبان برنامه نویسی امکان اجرای آن برنامه را روی پیکربندی مشخصی از سخت‌افزار و نرم‌افزار را فراهم می‌کند. بطور وسیع، دو راه رسیدن به پیاده سازی زبان برنامه نویسی وجود دارد. کامپایل کردن و تفسیر کردن. بطور کلی با هر بک از ابن دو روش می‌توان یک زبان را پیاده سازی کرد.
خروجی یک کامپایلر ممکن است با سخت‌افزار و یا برنامه‌ای به نام مفسر اجرا شود. در برخی پیاده سازی‌ها که از مفسر استفاده میشود، مرز مشخصی بین کامپایل و تفسیر وجود ندارد. برای مثال، برخی پیاده سازی‌های زبان برنامه نویسی بیسیک کامپایل میکنند و سپس کد را خط به خط اجرا میکنند.
برنامه‌هایی که مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند چندین برابر سریعتر از برنامه‌هایی که با کمک نرم‌افزار اجرا می‌شوند، انجام می‌شوند.
یک تکنیک برای بهبود عملکرد برنامه‌های تفسیر شده کامپایل در لحظه آن است. در این روش ماشین مجازی، دقیقاً قبل از اجرا، بلوک‌های کدهای بایتی که قرار است استفاده شوند را برای اجرای مستقیم روی سخت‌افزار ترجمه می‌کند.
تاریخچه
پیشرفت‌های اولیه
اولین زبان برنامه نویسی به قبل از رایانه‌های مدرن باز می‌گردد. قرن ۱۹ دستگاه‌های نساجی و متون نوازنده پیانو قابل برنامه نویسی داشت که امروزه به عنوان مثال‌هایی از زبان‌های برنامه نویسی با حوزه مشخص شناخته می‌شوند. با شروع قرن بیستم، پانچ کارت‌ها داده را کد گذاری کردند و پردازش مکانیکی را هدایت کردند. در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، صورت گرایی حساب لاندای آلونزو چرچ و ماشین تورینگ آلن تورینگ مفاهیم ریاضی بیان الگوریتم‌ها را فراهم کردند؛ حساب لاندا همچنان در طراحی زبان موثر است.
در دهه ۴۰، اولین رایانه‌های دیجیتال که توسط برق تغذیه می‌شدند ایجاد شدند. اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا طراحی شده برای کامپیوتر پلانکالکول بود، که بین سالهای ۱۹۴۵ و ۱۹۴۳ توسط کنراد زوس برای ز۳ آلمان طراحی شد.
کامپیوترهای اوایل ۱۹۵۰، بطور خاص ÜNIVAC ۱ و IBM ۷۰۱ از برنامه‌های زبان ماشین استفاده می‌کردند. برنامه نویسی زبان ماشین نسل اول توسط نسل دومی که زبان اسمبلی نامیده می‌شوند جایگزین شد. در سالهای بعد دهه ۵۰، زبان برنامه نویسی اسمبلی، که برای استفاده از دستورات ماکرو تکامل یافته بود، توسط سه زبان برنامه نویسی سطح بالا دیگر: FORTRAN,LISP , COBOL مورد استفاده قرار گرفت. نسخه‌های به روز شده این برنامه‌ها همچنان مورد استفاده قرار میگیرند، و هر کدام قویا توسعه زبان‌های بعد را تحت تاثیر قرار دادند. در پایان دهه ۵۰ زبان algol ۶۰ معرفی شد، و بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی بعد، با ملاحظه بسیار، از نسل algol هستند. قالب و استفاده از زبان‌های برنامه نویسی به شدت متاثر از محدودیت‌های رابط بودند.
پالایش
دوره دهه ۶۰ تا اواخر دهه ۷۰ گسترش مثال‌های عمده زبان پرکاربرد امروز را به همراه داشت. با این حال بسیاری از جنبه‌های آن بهینه سازی ایده‌های اولیه نسل سوم زبان برنامه نویسی بود:
APL برنامه نویسی آرایه‌ای را معرفی کرد و برنامه نویسی کاربردی را تحت تاثیر قرار داد.
PL/i(NPL) دراوایل دهه ۶۰ طراحی شده بود تا ایده‌های خوب فورترن و کوبول را بهم پیوند دهد.
در دهه ۶۰، Simula اولین زبانی بود که برنامه نویسی شئ گرا را پشتیبانی می‌کرد، در اواسط دهه۷۰. Smalltalk به دنبال آن به
عنوان اولین زبان کاملاً شئ گرا معرفی شد.
C بین سالهای ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۳ به عنوان زبان برنامه نویسی سیستمی طراحی شد و همچنان محبوب است.
Prolog، طراحی شده در ۱۹۷۲، اولین زبان برنامه نویسی منطقی بود.
در ۱۹۷۸ ML سیستم نوع چند ریخت روی لیسپ ایجاد کرد، و در زبان‌های برنامه نویسی کاربردی ایستا نوع گذاری شده پیشگام شد.
هر یک از این زبان‌ها یک خانواده بزرگ از وارثین از خود به جای گذاشت، و مدرنترین زبان‌ها از تبار حداقل یکی از زبان‌های فوق به شمار می‌آیند.
دهه‌های ۶۰ و ۷۰ مناقشات بسیاری روی برنامه نویسی ساخت یافته به خود دیدند، و اینکه آیا زبان‌های برنامه نویسی باید طوری طراحی شوند که آنها را پشتیبانی کنند.
"ادسگر دیکسترا" در نامه‌ای معروف در ۱۹۶۸ که در ارتباطات ACM منتشر شد، استدلال کرد که دستورgoto باید از تمام زبان‌های سطح بالا حذف شود.
در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ توسعهٔ تکنیک‌هایی صورت گرفت که اثر یک برنامه را کاهش می‌داد و در عین حال بهره وری برنامه نویس و کاربر را بهبود بخشید. دسته کارت برای ۴GL اولیه بسیار کوچکتر از برنامهٔ هم سطح بود که با ۳GL deck نوشته شده بود.
یکپارچگی و رشد
دهه ۸۰ سالهای یکپارچگی نسبی بود. C++ برنامه نویسی شئ گرا و برنامه نویسی سیستمی را ترکیب کرده بود. ایالات متحده ایدا(زبان برنامه نویسی سیستمی که بیشتر برای استفاده توسط پیمان کاران دفاعی بود) را استاندارد سازی کرد. در ژاپن و جاهای دیگر، هزینه‌های گزافی صرف تحقیق در مورد زبان نسل پنجم می‌شد که دارای ساختارهای برنامه نویسی منطقی بود. انجمن زبان کاربردی به سمت استانداردسازی ML و Lisp حرکت کرد. به جای ایجاد مثال‌های جدید، تمام این تلاش‌ها ایده‌هایی که در دهه‌های قبل حلق شده بودند را بهتر کرد.
یک گرایش مهم در طراحی زبان در دهه ۸۰ تمرکز بیشتر روی برنامه نویسی برای سیستم‌های بزرگ از طریق مدول‌ها، و یا واحدهای کدهای سازمانی بزرگ مقیاس بود. مدول-۲، ایدا. و ML همگی سیستم‌های مدولی برجسته‌ای را در دهه ۸۰ توسعه دادند. با وجود اینکه زبان‌های دیگر، مثل PL/i، پشتیبانی بسیار خوبی برای برنامه نویسی مدولی داشتند. سیستم‌های مدولی غالباً با ساختارهای برنامه نویسی عام همراه شده‌اند.
رشد سریع اینترنت در میانه دهه ۹۰ فرصت‌های ایجاد زبان‌های جدید را فراهم کرد. Perl، در اصل یک ابزار نوشتن یونیکس بود که اولین بار در سال ۱۹۸۷ منتشر شد، در وب‌گاه‌های دینامیک متداول شد. جاوا برای برنامه نویسی جنب سروری مورد استفاده قرار گرفت. این توسعه‌ها اساساً نو نبودند، بلکه بیشتر بهینه سازی شده زبان و مثال‌های موجود بودند، و بیشتر بر اساس خانواده زبان برنامه نویسی C بودند. پیشرفت زبان برنامه نویسی همچنان ادامه پیدا می‌کند، هم در تحقیقات و هم در صنعت. جهت‌های فعلی شامل امنیت و وارسی قابلیت اعتماد است، گونه‌های جدید مدولی(mixin، نماینده‌ها، جنبه‌ها) و تجمع پایگاه داده.
۴GLها نمونه‌ای از زبان‌هایی هستند که محدوده استفاده آنها مشخص است، مثل SQL. که به جای اینکه داده‌های اسکالر را برگردانند، مجموعه‌هایی را تغییر داده و بر می‌گردانند که برای اکثر زبان‌ها متعارفند. Perl برای مثال، با "مدرک اینجا" خود می‌تواند چندین برنامه ۴GL را نگه دارد، مانند چند برنامه جاوا سکریبت، در قسمتی از کد پرل خود و برای پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی با تناسب متغیر در "مدرک اینجا" استفاده کند.
سنجش استفاده از زبان
مشکل است که مشخص کنیم کدام زبان برنامه نویسی بیشتر مورد استفاده‌است، و اینکه کاربرد چه معنی می‌دهد با توجه به زمینه تغییر می‌کند. یک زبان ممکن است زمان بیشتری از برنامه نویس بگیرد، زبان دیگر ممکن است خطوط بیشتری داشته باشد، و دیگری ممکن است زمان بیشتری از پردازنده را مصرف کند. برخی زبان‌ها برای کاربردهای خاص بسیار محبوبند. برای مثال: کوبول همچنان در مراکزداده متحد، غالباً روی کامپیوترهای بزرگ توانا است؛ fortran در مهندسی برنامه‌های کاربردی، C در برنامه‌های تعبیه شده و سیستم‌های عامل؛ و بقیه برنامه‌ها معمولاً برای نوشتن انواع دیگر برنامه‌ها کاربرد دارند. روشهای مختلفی برای سنجش محبوبیت زبان‌ها، هر یک متناسب یا یک ویژگی محوری متفاوت پیشنهاد شده‌است:
شمارش تعداد تبلیغات شغلی که از آن زبان نام می‌برند.
تعداد کتاب‌های آموزشی و شرح دهندهٔ آن زبان که فروش رفته‌است.
تخمین تعداد خطوطی که در آن زبان نوشته شده اند- که ممکن است زبان‌هایی را که در جستجوها کمتر پیدا می‌شوند دست کم گرفته شوند.
شمارش ارجاع‌های زبان(برای مثال، به اسم زبان) در موتورهای جستجوهای اینترنت.
طبقه بندی‌ها هیچ برنامه غالبی برای دسته بندی زبان‌های برنامه نویسی وجود ندارد. یک زبان مشخص معمولاً یک زبان اجدادی ندارد. زبان‌ها معمولاً با ترکیب المان‌های چند زبان پیشینه بوجود می‌آیند که هربار ایده‌های جدید درگردشند. ایده‌هایی که در یک زبان ایجاد می‌شوند در یک خانواده از زبان‌های مرتبط پخش می‌شوند، و سپس از بین خلاهای بین خانواده‌ها منتقل شده و در خانواده‌های دیگر ظاهر می‌شوند.
این حقیقت که این دسته بندی ممکن است در راستای محورهای مختلف انجام شوند، این وظیفه را پیچیده تر می‌کند؛ برای مثال، جاوا هم یک زبان شیءگرا(چون به برنامه نویسی شیءگرا تشویق می‌کند) و زبان همزمان(چون ساختارهای داخلی برای اجرای چندین جریان موازی دارد) است. پایتون یک زبان اسکریپتی شیءگراست.
در نگاه کلی، زبان‌های برنامه نویسی به مثال‌های برنامه نویسی و یک دسته بندی بر اساس محدوده استفاده تقسیم می‌شوند. مثال‌ها شامل برنامه نویسی رویه‌ای، برنامه نویسی شیءگرا، برنامه نویسی کاربردی، وبرنامه نویسی منطقی؛ برخی زبان‌ها ترکیب چند مثالند. یک زبان اسمبلی مثالی از یک مدل مستقیم متضمن معماری ماشین نیست. با توجه به هدف، زبان‌های برنامه نویسی ممکن است همه منظوره باشند، زبان‌های برنامه نویسی سیستمی، زبان‌های اسکریپتی، زبان‌های محدوده مشخص، زبان‌های همزمان/ گسترده(و یا ترکیب اینها). برخی زبان‌های همه منظوره تا حد زیادی برای اهداف آموزشی طراحی شده‌اند.
یک زبان برنامه نویسی ممکن است با فاکتورهای غیر مرتبط به مثال‌های برنامه نویسی دسته بندی شود. برای مثال، غالب زبان‌های برنامه نویسی کلمات کلیدی زبان انگلیسی را استفاده میکنند، در حالیکه تعداد کمی این کار را نمی‌کنند. سایر زبان‌ها ممکن است براساس داخلی بودن یا نبودن دسته بندی شوند.
زبان برنامه نویسی یک مکانیزم ساخت یافته برای تعریف داده‌ها، و عملیات یا تبدیل‌هایی که ممکن است بطور اتوماتیک روی آن داده انجام شوند، فراهم می‌کند. یک برنامه نویس از انتزاعات آماده در زبان استفاده می‌کند تا مفاهیم به کار رفته در محاسبات را بیان کند. این مفاهیم به عنوان یک مجموعه از ساده‌ترین عناصر موجود بیان می‌شوند(مفاهیم ابتدایی نامیده می‌شوند).
زبان‌های برنامه نویسی با غالب زبان‌های انسانی تفاوتی دارد و آن این است که نیاز به بیان دقیق تر و کامل تری دارد. هنگام استفاده از زبان‌های طبیعی برای ارتباط با دیگر انسان‌ها، نویسندگان و گویندگان می‌توانند مبهم باشند و اشتباهات کوچک داشته باشند، و همچنان انتظار داشته باشند که مخاطب آنها متوجه شده باشد. اگرچه، مجازا، رایانه‌ها "دقیقاً آنچه که به آنها گفته شده را انجام می‌دهند." و نمی‌توانند "بفهمند" که نویسنده دقیقاً چه کدی مد نظر نویسنده بوده‌است] البته امروزه برنامه‌هایی برای انجام این کار تولید شده‌اند و تلاش‌های بسیاری در این زمینه انجام شده ولی هنوز به نتیجهٔ رضایت بخشی نرسیده است[. ترکیب تعریف زبان، یک برنامه، و ورودی برنامه بطور کامل رفتار خروجی را به هنگام اجرای برنامه (در محدوده کنترل آن برنامه) مشخص می‌کند. برنامه‌های یک رایانه ممکن است در یک فرایند ناپیوسته بدون دخالت انسان اجرا شوند، یا یک کاربر ممکن است دستورات را در یک مرحله فعل و انفعال مفسر تایپ کند.در این حالت "دستور"ها همان برنامه‌ها هستند، که اجرای آنها زنجیروار به هم مرتبطند.به زبانی که برای دستور دادن به برنامه‌ای استفاده میشود، زبان اسکریپت می‌گویند. بسیاری از زبان‌ها کنار گذاشته شده‌اند، برای رفع نیازهای جدید جایگزین شده‌اند، با برنامه‌های دیگر ترکیب شده‌اند و در نهایت استعمال آنها متوقف شده‌است. با وجود اینکه تلاش‌هایی برای طراحی یک زبان رایانه" کامل" شده‌است که تمام اهداف را تحت پوشش قرار دهد، هیچ یک نتوانستند بطور کلی این جایگاه را پر کنند. نیاز به زبان‌های رایانه‌ای گسترده از گستردگی زمینه‌هایی که زبان‌ها استفاده می‌شوند، ناشی میشود:
محدوده برنامه‌ها از متون بسیار کوچک نوشته شده توسط افراد عادی تا سیستم‌های بسیار بزرگ نوشته شده توسط صدها برنامه نویس است
توانایی برنامه نویس‌ها: از تازه کارهایی که بیش از هر چیز به سادگی نیاز دارند تا حرفه‌ای‌هایی که با پیچیدگی قابل توجهی کنار می‌آیند.
برنامه‌ها باید سرعت، اندازه و سادگی را بسته به سیستم‌ها از ریزپردازندها تا ابر رایانه‌ها متناسب نگه دارند.
برنامه‌ها ممکن است یک بار نوشته شوند و تا نسل‌ها تغییر نکنند، و یا ممکن است پیوسته اصلاح شوند.
در نهایت، برنامه نویس‌ها ممکن است در علایق متفاوت باشند: آنها ممکن است به بیان مسائل با زبانی خاص خو گرفته باشند.
یک سیر رایج در گسترش زبان‌های برنامه نویسی این است که قابلیت حل مسائلی با درجات انتزاعی بالاتری را اضافه کنند. زبان‌های برنامه نویسی اولیه به سخت‌افزار رایانه گره خورده بودند. همانطور که زبان‌های برنامه نویسی جدید گسترش پیدا کرده‌اند، ویژگی‌هایی به برنامه‌ها افزوده شده که به برنامه نویس اجازه دهد که ایده‌هایی که از ترجمه ساده به دستورات سخت‌افزار دورتر هستند نیز استفاده کند. چون برنامه نویس‌ها کمتر به پیچیدگی رایانه محدود شده‌اند، برنامه‌های آنها می‌تواند محاسبات بیشتری با تلاش کمتر از سوی برنامه نویس انجام دهند. این به آنها این امکان را می‌دهد که کارایی بیشتردر واحد زمان داشته باشند. "پردازنده‌های زبان طبیعی" به عنوان راهی برای ازبین بردن نیاز به زبان‌های اختصاصی برنامه نویسی پیشنهاد شده‌اند. هرچند، این هدف دور است و فواید آن قابل بحث است. "ادسگر دیجسترا" موافق بود که استفاده از یک زبان رسمی برای جلوگیری از مقدمه سازی ساختارهای بی معنی واجب است، و زبان برنامه نویسی طبیعی را با عنوان "احمقانه" رد کرد، "آلن پرلیس" نیز مشابها این ایده را رد کرد. مطابق با متدولوژی نامتجانس استفاده شده توسط langpop.com در سال ۲۰۰۸، ۱۲ زبان پرکاربرد عبارتند از: C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell, SQL, and Visual Basic.
المان‌ها
تمام زبان‌های بزنامه نویسی تعدادی بلوک‌های ابتدایی برای توضیح داده و پردازش یا تبدیل آنها(مانند جمع کردن دو عدد با انتخاب یک عضو از یک مجموعه)دارند. این " عناصرابتدایی" بوسیله قوانین معناشناسی و دستوری تعریف می‌شوند که ساختار و معنای مربوطه را توضیح می‌دهند.
دستور(
syntax)
فرم سطحی یک زبان برنامه نویسی دستور آن نامیده میشود. غالب زبان‌های برنامه نویسی کاملاً متنی اند؛ و از دنبالهٔ متون شامل کلمات، اعداد، نشانگذاری، بسیار شبیه زبان نوشتاری طبیعی استفاده میکنند. از طرف دیگر، برنامه‌هایی نیز وجود دارند که بیشتر گرافیکی اند، و از روابط بصری بین سمبل‌ها برای مشخص کردن برنامه استفاده میکنند. دستور یک زبان ترکیبات ممکن سمبل‌ها برای ایجاد یک برنامهٔ درست را از نظر دستوری مشخص می‌کند. معنایی که به یک ترکیب سمبل‌ها داده میشود با معناشناسی اداره میشود(قراردادی یا نوشته شده در پیاده سازی منبع). از آنجا که اغلب زبان‌ها متنی هستند، این مقاله دستور متنی را مورد بحث قرار می‌دهد.
دستور زبان برنامه نویسی معمولاً بوسیله ترکیب عبارات معین(برای ساختار لغوی) و فرم توضیح اعمال(برای ساختار گرامری) تعریف می‌شوند. متن زیر یک گرامر ساده، به زبان lisp است: expression ::= atom | list atom ::= number | symbol number ::= [+-]?['۰'-'۹']+ symbol ::= ['A'-'Za'-'z'].* list ::= '(' expression* ')' این گرامر موارد ذیل را مشخص می‌کند:
یک عبارت یا atom است و یا یک لیست
یک atom یا یک عدد است و یا یک سمبل
یک عدد دنباله ناشکسته‌ای از یک یا تعداد بیشتری اعداد دهدهی است، که یک علامت مثبت و یا منفی می‌تواند پیش از آن بیاید.
یک سمبل حرفی است که بعد از هیچ یا تعدادی کاراکتر (جز فاصله) می‌آید.
یک لیست تعدادی پرانتز است که می‌تواند صفر یا چند عبارت در خود داشته باشد.
"۱۲۳۴۵"، "()"، "(a b c۲۳۲ (۱))" مثال‌هایی هستند از دنباله‌های خوش فرم در این گرامر.
همه برنامه‌هایی که از لحاظ دستوری درست هستند، از نظر معنا درست نیستند. بسیاری از برنامه‌های درست دستوری، بد فرم اند، با توجه به قوانین زبان؛ و ممکن است (بسته به خصوصیات زبان و درست بودن پیاده سازی) به خطای ترجمه و یا استثنا(exception) منتج شود. در برخی موارد، چنین برنامه‌هایی ممکن است رفتار نامشخصی از خود نشان دهند. حتی اگر یک برنامه در یک زبان به خوبی بیان شده باشد، ممکن است دقیقاً مطلوب نویسنده آن نبوده باشد.
به عنوان مثال در زبان طبیعی، ممکن نیست به برخی از جملات درست از لحاظ گرامری، معنای خاصی اطلاق کرد و یا ممکن است جمله نادرست باشد:
"ایده‌های بی رنگ سبز با خشم می‌خوابند."از نظر دستوری خوش فرم است ولی معنای مورد قبولی ندارد.
"جان یک مجرد متاهل است." از نظر دستوری درست است، ولی معنایی را بیان می‌کند که نمی‌تواند درست باشد.
این قسمت از زبان C از نظر دستوری درست است، اما دستوری را انجام می‌دهد که از نظرمعنایی تعریف نشده است(چون p یک اشاره گر خالی است، عمل p->real,p->im معنای خاصی ندارد.) complex *p = NULL; complex abs_p = sqrt (p->real * p->real + p->im * p->im);
گرامر مورد نیاز برای مشخص کردن یک زبان برنامه نویسی می‌تواند با جایگاهش در "سلسله مراتب چامسکی" طبقه بندی شود. دستور اغلب زبان‌های برنامه نویسی می‌تواند بوسیله یک گرامر نوع ۲ مشخص گردد، برای مثال، گرامرهای مستقل از متن.
معناشناسی ایستا
معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آنها در فرمول دستوری استاندارد مشکل و یا غیر ممکن است. مهمترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع گذاری انجام میشود.
سیستم نوع گذاری
یک سیستم نوع گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته بندی می‌کند، چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آنها چگونه‌است. این کارعموما توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند در آن زبان ایجاد شوند را شامل میشود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع گذاری بوسیله ریاضیات قراردادی را تئوری نوع گذاری گویند.
زبان‌های نوع گذاری شده و بدون نوع گذاری
یک زبان نوع گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن نوع‌هایی که برای آنها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، "این متن درون گیومه قرار دارد" یک رشته‌است. در غالب زبان‌های برنامه نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه نویسی مدرن ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) پیدا شود(چک کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.(چک کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند. این زبان‌ها غالباً اسکریپتی و یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری، مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود، که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.
در عمل، در حالیکه تعداد بسیار کمی از دیدگاه نظریه نوع، نوع گذاری شده تلقی می‌شوند(چک کردن یا رد کردن تمام عملیات‌ها)، غالب زبان‌های امروزی درجه‌ای از نوع گذاری را فراهم میکنند. بسیاری از زبان‌های تولیدکننده راهی را برای گذشتن یا موقوف کردن سیستم نوع فراهم میکنند.
نوع گذاری ایستا و متحرک
در نوع گذاری ایستا تمام عبارات نوع‌های خود را قبل از اجرای برنامه تعیین میکنند(معمولاً در زمان کامپایل). برای مثال، ۱ و (۲+۲) عبارات عددی هستند؛ آنها نمی‌توانند به تابعی که نیاز به یک رشته دارد داده شوند، یا در متغیری که تعریف شده تا تاریخ را نگه دارد، ذخیره شوند.
زبان‌های نوع گذاری شده ایستا می‌توانند با مانیفست نوع گذاری شوند یا با استفاده از نوع استنباط شوند. در حالت اول، برنامه نویس بیشتر صریحاً نوع‌ها را در جایگاه‌های منتنی مشخص می‌نویسد(برای مثال، در تعریف متغیرها). در حالت دوم، کامپایلر نوع عبارات و تعریف‌ها را بر اساس متن استنباط می‌کند. غالب زبان‌های مسیر اصلی(mainstream) ایستا نوع گذاری شده، مانند C#,C++ و Java، با مانیفست نوع گذاری می‌شوند
نوع گذاری قوی و ضعیف
نوع گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود، برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد، اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.
نوع گذاری قوی مانع رخ دادن مشکل فوق میشود. تلاش برای انجام عملیات روی نوع نادرست متغیر منجر به رخ دادن خطا میشود. زبان‌هایی که نوع گذاری قوی دارند غالباً با نام "نوع-امن" و یا امن شناخته می‌شوند. تمام تعاریف جایگزین برای "ضعیف نوع گذاری شده" به زبان‌ها اشاره می‌کند، مثل perl, JavaScript, C++، که اجازه تعداد زیادی تبدیل نوع داخلی را می‌دهند. در جاوااسکریپت، برای مثال، عبارت ۲*x به صورت ضمنی x را به عدد تبدیل می‌کند، و این تبدیل موفقیت آمیز خواهد بود حتی اگر x خالی، تعریف نشده، یک آرایه، و یا رشته‌ای از حروف باشد. چنین تبدیلات ضمنی غالباً مفیدند، اما خطاهای برنامه نویسی را پنهان میکنند.
قوی و ایستا در حال حاضر عموماً دو مفهوم متعامد فرض می‌شوند، اما استفاده در ادبیات تفاوت دارد، برخی عبارت "قوی نوع گذاری شده" را به کار می‌برند و منظورشان قوی، ایستایی نوع گذاری شده‌است، و یا، حتی گیچ کننده تر، منظورشان همان ایستایی نوع گذاری شده‌است. بنابراین C هم قوی نوع گذاری شده و هم ضعیف و ایستایی نوع گذاری شده نامیده میشود.
معناشناسی اجرا
وقتی که داده مشخص شد، ماشین باید هدایت شود تا عملیات‌ها را روی داده انجام دهد. معناشناسی اجرا ی یک زبان تعیین می‌کند که چگونه و چه زمانی ساختارهای گوناگون یک زبان باید رفتار برنامه را ایجاد کنند.
برای مثال، معناشناسی ممکن است استراتژی را که بویسله آن عبارات ارزیابی می‌شوند را تعریف کند و یا حالتی را که ساختارهای کنترلی تحت شرایطی دستورها را اجرا میکنند.
کتابخانه هسته
اغلب زبان‌های برنامه نویسی یک کتابخانه هسته مرتبط دارند(گاهی اوقات "کتابخانه استاندارد" نامیده می‌شوند، مخصوصا وقتی که به عنوان قسمتی از یک زبان استاندارد ارائه شده باشد)، که به طور قراردادی توسط تمام پیاده سازی‌های زبان در دسترس قرار گرفته باشند. کتابخانه هسته معمولاً تعریف الگوریتم‌ها، داده ساختارها و مکانیزم‌های ورودی و خروجی پرکاربرد را در خود دارد. کاربران یک زبان، غالباً با کتابخانه هسته به عنوان قسمتی از آن رفتار میکنند، اگرچه طراحان ممکن است با آن به صورت یک مفهوم مجزا رفتار کرده باشند. بسیاری از خصوصیات زبان هسته‌ای را مشخص میکنند که باید در تمام پیاده سازی‌ها موجود باشند، و در زبان‌های استاندارد شده این کتابخانه هسته ممکن است نیاز باشد. بنابراین خط بین زبان و کتابخانه هسته آن از زبانی به زبان دیگر متفاوت است. درواقع، برخی زبان‌ها به گونه‌ای تعریف شده‌اند که برخی از ساختارهای دستوری بدون اشاره به کتابخانه هسته قابل استفاده نیستند. برای مثالف در جاوا، یک رشته به عنوان نمونه‌ای از کلاس “java.lang.String” تعریف شده است؛ مشابها، در سمال تاک(smalltalk) یک تابع بی نام(یک "بلاک") نمونه‌ای از کلاس BlockContext کتابخانه می‌سازد. بطور معکوس، Scheme دارای چندین زیرمجموعه مرتبط برای ایجاد سایر ماکروهای زبان می‌باشد، و در نتیجه طراحان زبان حتی این زحمت را نیز تحمل نمی‌کنند که بگویند کدام قسمت زبان به عنوان ساختارهای زبان باید پیاده سازی شوند، و کدام یک به عنوان بخشی ازکتابخانه.
عمل
طراحان زبان و کاربران باید مصنوعاتی ایجاد کنند تا برنامه نویسی را در عمل ممکن سازند و کنترل کنند. مهمترین این مصنوعات خصوصیات و پیاده سازی‌های زبان هستند.
خصوصیات
یک زبان برنامه نویسی باید تعریفی فراهم کند که کاربران و پیاده کننده‌های زبان می‌توانند از آن استفاده کنند تا مشخص کنند که رفتار یک برنامه درست است. با داشتن کد منبع: خصوصیات یک زبان برنامه نویسی چندین قالب می‌تواند بگیرد، مانند مثال‌های زیر:
تعریف صریح دستور، معناشناسی ایستا، ومعناشناسی اجرای زبان. درحالیکه دستور معمولاً با یک معناشناسی قراردادی مشخص میشود، تعاریف معناشناسی ممکن است در زبان طبیعی نوشته شده باشند (مثل زبان C)، یا معناشناسی قراردادی(مثل StandardML ,Scheme)
توضیح رفتار یک مترجم برای زبان(مثل C,fortran). دستور و معناشناسی یک زبان باید از این توضیح استنتاج شوند، که ممکن است به زبان طبیعی یا قراردادی نوشته شود.
پیاده سازی منبع یا مدل. گاهی اوقات در زبان‌های مشخص شده(مثل: prolog,ANSI REXX).دستور و معناشناسی صریحاً در رفتار پیاده سازی مدل موجودند.
پیاده سازی
پیاده سازی یک زبان برنامه نویسی امکان اجرای آن برنامه را روی پیکربندی مشخصی از سخت‌افزار و نرم‌افزار را فراهم می‌کند. بطور وسیع، دو راه رسیدن به پیاده سازی زبان برنامه نویسی وجود دارد. کامپایل کردن و تفسیر کردن. بطور کلی با هر بک از ابن دو روش می‌توان یک زبان را پیاده سازی کرد.
خروجی یک کامپایلر ممکن است با سخت‌افزار و یا برنامه‌ای به نام مفسر اجرا شود. در برخی پیاده سازی‌ها که از مفسر استفاده میشود، مرز مشخصی بین کامپایل و تفسیر وجود ندارد. برای مثال، برخی پیاده سازی‌های زبان برنامه نویسی بیسیک کامپایل میکنند و سپس کد را خط به خط اجرا میکنند.
برنامه‌هایی که مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند چندین برابر سریعتر از برنامه‌هایی که با کمک نرم‌افزار اجرا می‌شوند، انجام می‌شوند.
یک تکنیک برای بهبود عملکرد برنامه‌های تفسیر شده کامپایل در لحظه آن است. در این روش ماشین مجازی، دقیقاً قبل از اجرا، بلوک‌های کدهای بایتی که قرار است استفاده شوند را برای اجرای مستقیم روی سخت‌افزار ترجمه می‌کند.
تاریخچه
پیشرفت‌های اولیه
اولین زبان برنامه نویسی به قبل از رایانه‌های مدرن باز می‌گردد. قرن ۱۹ دستگاه‌های نساجی و متون نوازنده پیانو قابل برنامه نویسی داشت که امروزه به عنوان مثال‌هایی از زبان‌های برنامه نویسی با حوزه مشخص شناخته می‌شوند. با شروع قرن بیستم، پانچ کارت‌ها داده را کد گذاری کردند و پردازش مکانیکی را هدایت کردند. در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، صورت گرایی حساب لاندای آلونزو چرچ و ماشین تورینگ آلن تورینگ مفاهیم ریاضی بیان الگوریتم‌ها را فراهم کردند؛ حساب لاندا همچنان در طراحی زبان موثر است.
در دهه ۴۰، اولین رایانه‌های دیجیتال که توسط برق تغذیه می‌شدند ایجاد شدند. اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا طراحی شده برای کامپیوتر پلانکالکول بود، که بین سالهای ۱۹۴۵ و ۱۹۴۳ توسط کنراد زوس برای ز۳ آلمان طراحی شد.
کامپیوترهای اوایل ۱۹۵۰، بطور خاص ÜNIVAC ۱ و IBM ۷۰۱ از برنامه‌های زبان ماشین استفاده می‌کردند. برنامه نویسی زبان ماشین نسل اول توسط نسل دومی که زبان اسمبلی نامیده می‌شوند جایگزین شد. در سالهای بعد دهه ۵۰، زبان برنامه نویسی اسمبلی، که برای استفاده از دستورات ماکرو تکامل یافته بود، توسط سه زبان برنامه نویسی سطح بالا دیگر: FORTRAN,LISP , COBOL مورد استفاده قرار گرفت. نسخه‌های به روز شده این برنامه‌ها همچنان مورد استفاده قرار میگیرند، و هر کدام قویا توسعه زبان‌های بعد را تحت تاثیر قرار دادند. در پایان دهه ۵۰ زبان algol ۶۰ معرفی شد، و بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی بعد، با ملاحظه بسیار، از نسل algol هستند. قالب و استفاده از زبان‌های برنامه نویسی به شدت متاثر از محدودیت‌های رابط بودند.
پالایش
دوره دهه ۶۰ تا اواخر دهه ۷۰ گسترش مثال‌های عمده زبان پرکاربرد امروز را به همراه داشت. با این حال بسیاری از جنبه‌های آن بهینه سازی ایده‌های اولیه نسل سوم زبان برنامه نویسی بود:
APL برنامه نویسی آرایه‌ای را معرفی کرد و برنامه نویسی کاربردی را تحت تاثیر قرار داد.
PL/i(NPL) دراوایل دهه ۶۰ طراحی شده بود تا ایده‌های خوب فورترن و کوبول را بهم پیوند دهد.
در دهه ۶۰، Simula اولین زبانی بود که برنامه نویسی شئ گرا را پشتیبانی می‌کرد، در اواسط دهه۷۰. Smalltalk به دنبال آن به
عنوان اولین زبان کاملاً شئ گرا معرفی شد.
C بین سالهای ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۳ به عنوان زبان برنامه نویسی سیستمی طراحی شد و همچنان محبوب است.
Prolog، طراحی شده در ۱۹۷۲، اولین زبان برنامه نویسی منطقی بود.
در ۱۹۷۸ ML سیستم نوع چند ریخت روی لیسپ ایجاد کرد، و در زبان‌های برنامه نویسی کاربردی ایستا نوع گذاری شده پیشگام شد.
هر یک از این زبان‌ها یک خانواده بزرگ از وارثین از خود به جای گذاشت، و مدرنترین زبان‌ها از تبار حداقل یکی از زبان‌های فوق به شمار می‌آیند.
دهه‌های ۶۰ و ۷۰ مناقشات بسیاری روی برنامه نویسی ساخت یافته به خود دیدند، و اینکه آیا زبان‌های برنامه نویسی باید طوری طراحی شوند که آنها را پشتیبانی کنند.
"ادسگر دیکسترا" در نامه‌ای معروف در ۱۹۶۸ که در ارتباطات ACM منتشر شد، استدلال کرد که دستورgoto باید از تمام زبان‌های سطح بالا حذف شود.
در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ توسعهٔ تکنیک‌هایی صورت گرفت که اثر یک برنامه را کاهش می‌داد و در عین حال بهره وری برنامه نویس و کاربر را بهبود بخشید. دسته کارت برای ۴GL اولیه بسیار کوچکتر از برنامهٔ هم سطح بود که با ۳GL deck نوشته شده بود.
یکپارچگی و رشد
دهه ۸۰ سالهای یکپارچگی نسبی بود. C++ برنامه نویسی شئ گرا و برنامه نویسی سیستمی را ترکیب کرده بود. ایالات متحده ایدا(زبان برنامه نویسی سیستمی که بیشتر برای استفاده توسط پیمان کاران دفاعی بود) را استاندارد سازی کرد. در ژاپن و جاهای دیگر، هزینه‌های گزافی صرف تحقیق در مورد زبان نسل پنجم می‌شد که دارای ساختارهای برنامه نویسی منطقی بود. انجمن زبان کاربردی به سمت استانداردسازی ML و Lisp حرکت کرد. به جای ایجاد مثال‌های جدید، تمام این تلاش‌ها ایده‌هایی که در دهه‌های قبل حلق شده بودند را بهتر کرد.
یک گرایش مهم در طراحی زبان در دهه ۸۰ تمرکز بیشتر روی برنامه نویسی برای سیستم‌های بزرگ از طریق مدول‌ها، و یا واحدهای کدهای سازمانی بزرگ مقیاس بود. مدول-۲، ایدا. و ML همگی سیستم‌های مدولی برجسته‌ای را در دهه ۸۰ توسعه دادند. با وجود اینکه زبان‌های دیگر، مثل PL/i، پشتیبانی بسیار خوبی برای برنامه نویسی مدولی داشتند. سیستم‌های مدولی غالباً با ساختارهای برنامه نویسی عام همراه شده‌اند.
رشد سریع اینترنت در میانه دهه ۹۰ فرصت‌های ایجاد زبان‌های جدید را فراهم کرد. Perl، در اصل یک ابزار نوشتن یونیکس بود که اولین بار در سال ۱۹۸۷ منتشر شد، در وب‌گاه‌های دینامیک متداول شد. جاوا برای برنامه نویسی جنب سروری مورد استفاده قرار گرفت. این توسعه‌ها اساساً نو نبودند، بلکه بیشتر بهینه سازی شده زبان و مثال‌های موجود بودند، و بیشتر بر اساس خانواده زبان برنامه نویسی C بودند. پیشرفت زبان برنامه نویسی همچنان ادامه پیدا می‌کند، هم در تحقیقات و هم در صنعت. جهت‌های فعلی شامل امنیت و وارسی قابلیت اعتماد است، گونه‌های جدید مدولی(mixin، نماینده‌ها، جنبه‌ها) و تجمع پایگاه داده.
۴GLها نمونه‌ای از زبان‌هایی هستند که محدوده استفاده آنها مشخص است، مثل SQL. که به جای اینکه داده‌های اسکالر را برگردانند، مجموعه‌هایی را تغییر داده و بر می‌گردانند که برای اکثر زبان‌ها متعارفند. Perl برای مثال، با "مدرک اینجا" خود می‌تواند چندین برنامه ۴GL را نگه دارد، مانند چند برنامه جاوا سکریبت، در قسمتی از کد پرل خود و برای پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی با تناسب متغیر در "مدرک اینجا" استفاده کند.
سنجش استفاده از زبان
مشکل است که مشخص کنیم کدام زبان برنامه نویسی بیشتر مورد استفاده‌است، و اینکه کاربرد چه معنی می‌دهد با توجه به زمینه تغییر می‌کند. یک زبان ممکن است زمان بیشتری از برنامه نویس بگیرد، زبان دیگر ممکن است خطوط بیشتری داشته باشد، و دیگری ممکن است زمان بیشتری از پردازنده را مصرف کند. برخی زبان‌ها برای کاربردهای خاص بسیار محبوبند. برای مثال: کوبول همچنان در مراکزداده متحد، غالباً روی کامپیوترهای بزرگ توانا است؛ fortran در مهندسی برنامه‌های کاربردی، C در برنامه‌های تعبیه شده و سیستم‌های عامل؛ و بقیه برنامه‌ها معمولاً برای نوشتن انواع دیگر برنامه‌ها کاربرد دارند. روشهای مختلفی برای سنجش محبوبیت زبان‌ها، هر یک متناسب یا یک ویژگی محوری متفاوت پیشنهاد شده‌است:
شمارش تعداد تبلیغات شغلی که از آن زبان نام می‌برند.
تعداد کتاب‌های آموزشی و شرح دهندهٔ آن زبان که فروش رفته‌است.
تخمین تعداد خطوطی که در آن زبان نوشته شده اند- که ممکن است زبان‌هایی را که در جستجوها کمتر پیدا می‌شوند دست کم گرفته شوند.
شمارش ارجاع‌های زبان(برای مثال، به اسم زبان) در موتورهای جستجوهای اینترنت.
طبقه بندی‌ها هیچ برنامه غالبی برای دسته بندی زبان‌های برنامه نویسی وجود ندارد. یک زبان مشخص معمولاً یک زبان اجدادی ندارد. زبان‌ها معمولاً با ترکیب المان‌های چند زبان پیشینه بوجود می‌آیند که هربار ایده‌های جدید درگردشند. ایده‌هایی که در یک زبان ایجاد می‌شوند در یک خانواده از زبان‌های مرتبط پخش می‌شوند، و سپس از بین خلاهای بین خانواده‌ها منتقل شده و در خانواده‌های دیگر ظاهر می‌شوند.
این حقیقت که این دسته بندی ممکن است در راستای محورهای مختلف انجام شوند، این وظیفه را پیچیده تر می‌کند؛ برای مثال، جاوا هم یک زبان شیءگرا(چون به برنامه نویسی شیءگرا تشویق می‌کند) و زبان همزمان(چون ساختارهای داخلی برای اجرای چندین جریان موازی دارد) است. پایتون یک زبان اسکریپتی شیءگراست.
در نگاه کلی، زبان‌های برنامه نویسی به مثال‌های برنامه نویسی و یک دسته بندی بر اساس محدوده استفاده تقسیم می‌شوند. مثال‌ها شامل برنامه نویسی رویه‌ای، برنامه نویسی شیءگرا، برنامه نویسی کاربردی، وبرنامه نویسی منطقی؛ برخی زبان‌ها ترکیب چند مثالند. یک زبان اسمبلی مثالی از یک مدل مستقیم متضمن معماری ماشین نیست. با توجه به هدف، زبان‌های برنامه نویسی ممکن است همه منظوره باشند، زبان‌های برنامه نویسی سیستمی، زبان‌های اسکریپتی، زبان‌های محدوده مشخص، زبان‌های همزمان/ گسترده(و یا ترکیب اینها). برخی زبان‌های همه منظوره تا حد زیادی برای اهداف آموزشی طراحی شده‌اند.
یک زبان برنامه نویسی ممکن است با فاکتورهای غیر مرتبط به مثال‌های برنامه نویسی دسته بندی شود. برای مثال، غالب زبان‌های برنامه نویسی کلمات کلیدی زبان انگلیسی را استفاده میکنند، در حالیکه تعداد کمی این کار را نمی‌کنند. سایر زبان‌ها ممکن است براساس داخلی بودن یا نبودن دسته بندی شوند.
ساعت : 1:14 pm | نویسنده : admin
|
گرافیکسولوژی |
مطلب قبلی