BOOP: چطور برنامه‌نویس‌ها کد درست بنویسن، نه فقط کدِ کار کنه!

Fall Back

خب بذار یه مشکلی رو که خیلی از بچه‌هایی که تازه دارن برنامه‌نویسی یاد می‌گیرن دارن، برات تعریف کنم. معمولاً وقتی می‌خوان یه مسئله رو حل کنن، اولین کاری که می‌کنن اینه که مستقیم می‌پرن سراغ نوشتن کد، بعد هی تستش می‌کنن و جاشو عوض می‌کنن تا آخرش فقط کدشون “کار کنه” یا تستا پاس شه. یعنی دنبال این نیستن واقعاً بفهمن چرا کدشون درسته یا اینکه از اول راه درست رو برن! ما اینو بهش می‌گیم برخورد “syntax-specific و test-case-driven”. یعنی فقط حواسشون به نحوه نگارش کد (Syntax) و پاس شدن تست‌هاست، نه به اصل الگوریتم.

حالا چی بیشتر این مشکل رو اذیت می‌کنه؟ بله، ابزارای هوش مصنوعی نویسنده کد! مثلاً اگه یه برنامه generative AI (یعنی یه هوش مصنوعی که خودش می‌تونه کد یا محتوا تولید کنه، مثل GitHub Copilot) بهت یه تیکه کد پیشنهاد بده که فقط ظاهرش درسته ولی مفهومی غلطه، طرف بدون اینکه دقیق بفهمه، همونو استفاده می‌کنه. نتیجه‌اش اینه که توی ذهنش هنوز هیچ ساختاری برای حل مسئله و درست‌نویسی کد شکل نگرفته.

اینا باعث شده بعضی از استادها بیان یه راه حل خلاقانه بدن: یه فریم‌ورک به اسم BOOP! اسم بانمکیه، نه؟ BOOP یعنی Blueprint, Operations, OCaml, Proof. حالا معانیش رو برات بگم:

  • Blueprint: یعنی اولش باید دقیقاً شرح بدی که این کد قراره چه مشکلی رو، دقیقاً چجوری حل کنه. این میشه همون formal specification، یه جور نوشتن انتظارات و هدف برنامه به طور رسمی و شفاف.
  • Operations: این یعنی قبل از اینکه بخوای براش کد بزنی، باید الگوریتمش رو مستقل از اینکه با چه زبانی قراره نوشتی، تعریف کنی. اصطلاح انگلیسی‌ش “language-agnostic algorithm” هست. یعنی راه حل رو بدون توجه به جزییات برنامه‌نویسی بگی.
  • OCaml: خب اینجا دیگه باید پیاده‌سازیش کنی. OCaml یه زبان برنامه‌نویسی است که برای آموزش ایده‌آله، اما تو نسخه BOOP مهم اینه که بر مبنای همون طرح اولیه و الگوریتم، کدت رو پیاده‌سازی کنی.
  • Proof: این آخریش خیلی مهمه! باید با دلیل و منطق ثابت کنی کدت واقعاً درست کار می‌کنه. این یعنی باید یه اثبات درست بودن کدت رو بنویسی.

در واقع BOOP می‌گه صرفاً دنبال این نباش که “این کد کار کرد!”، به اینم فکر کن که چرا باید این کد واقعاً درست باشه و جواب درست بده.

این سیستم رو توی یه دانشگاه با استفاده از یه افزونه توی VS Code (یه محیط محبوب برای کدنویس‌ها) پیاده کردن. این افزونه و پردازنده اولیه (preprocessor) اجازه نمی‌دن دانشجوها بی‌خیال هر مرحله بشن و اگه الگویی که دارن غلط یا ناکارآمد باشه رو هم کشف می‌کنن.

نتیجه؟
یه ارزیابی اولیه نشون داده که دانشجوهایی که با BOOP کار می‌کنن، هم توی تحلیل الگوریتم‌ها قوی‌تر شدن، هم کمتر وقتشون برای پیدا کردن باگ با روش حدس و خطا تلف می‌شه. حتی خودشون گفتن حالا بهتر متوجه می‌شن edge caseها چیه (یعنی همون شرایط خاص و لبه‌ای که کد ممکنه توش خراب کنه) و یاد گرفتن مشکل رو قدم به قدم تجزیه کنن.

البته بعضی‌ها اولش گفتن این روش خیلی طولانی یا پرحرفه (verbose هست). اما استادها دیدن دانشجوهایی که BOOP کار کردن، پایه‌شون قوی‌تره و واقعاً اصول حل مسئله و برنامه‌نویسی رو بهتر درمیارن، نسبت به کسایی که همون روش «کد بزن-تست پاس کن» رو ادامه دادن.

در کل، BOOP می‌خواد عادت اشتباه «زود کد بزن و قسر در برو» رو عوض کنه و به همه یاد بده که اول فکر کن، ساختار بده، بعدم اثبات کن واقعاً کارت درسته! یه چیزی که به شدت به رشدت به عنوان برنامه‌نویس کمک می‌کنه، مخصوصاً تو دنیایی که ابزارهای هوش مصنوعی ممکنه اشتباهات نامرئی تحویلت بدن.

خلاصه حرفم اینه: دفعه بعد که یه مسئله برنامه‌نویسی داشتی، سعی کن اول با خودت مرحله به مرحله مثل BOOP پیش بری. قول می‌دم وقتی عادت کنی، هم کدهای قوی‌تر می‌نویسی، هم ذهنت مثل یه مهندس حرفه‌ای کار می‌کنه!

منبع: +