Pro­gram­ma­tion graphique : une in­tro­duc­tion facile au monde numérique

Internet est utilisé par pra­ti­que­ment tout le monde et nombreux sont ceux à vouloir y apporter leur con­tri­bu­tion. Dans notre quotidien, nous devons faire face à divers problèmes auxquels des ap­pli­ca­tions pro­gram­mées et les appareils cor­res­pon­dants nous per­met­tent d’apporter une solution. Mais le chemin est souvent pavé d’obstacles. Un programme fonc­tion­nel est composé d’une multitude d’éléments et d’un langage de pro­gram­ma­tion avec un « vo­ca­bu­laire » varié qui comprend des variables, des cons­tantes, des boucles de processus, des con­di­tions, des for­mu­laires, des actions et des ex­pres­sions ré­gu­lières. La plupart du temps, les pro­grammes incluent également des liens et des in­té­gra­tions.

Tra­vail­ler avec de tels langages de pro­gram­ma­tion textuels requiert de solides con­nais­sances, une grande capacité d’abs­trac­tion et une con­cen­tra­tion constante. L’ap­pren­tis­sage d’un langage de pro­gram­ma­tion basé sur du texte peut être mis au même niveau que l’ap­pren­tis­sage d’une langue étrangère. Les en­vi­ron­ne­ments de dé­ve­lop­pe­ment gra­phiques ont été dé­ve­lop­pés dans les années 1960 afin de surmonter ces obstacles. Dans ce cadre, les pro­gram­meurs n’utilisent plus un code textuel difficile à mettre en œuvre, mais des éléments visuels.

Dans le cas de la pro­gram­ma­tion graphique, les éléments du langage de pro­gram­ma­tion sont dis­po­nibles sous la forme d’éléments gra­phiques, d’où le nom de pro­gram­ma­tion graphique. L’apparence et le nom de ces éléments per­met­tent d’iden­ti­fier d’emblée la tâche qui sera ainsi réalisée lors de l’exécution du programme. Les pic­to­grammes servent à aiguiller les pro­gram­meurs et per­met­tent d’éviter les struc­tures trop complexes ou les concepts trop abstraits.

Les libellés des dif­fé­rents éléments et les processus sous-jacents re­pré­sen­tent des ex­pres­sions ou des actions humaines telles que « Fais … », « Dis … », « Appuie sur la touche … » ou « Attends jusqu’à ce que … ». Les éléments du programme sont assemblés par glisser-déposer. Les creux et les ex­crois­sances dont les formes cor­res­pon­dent indiquent que les éléments gra­phiques peuvent s’imbriquer les uns dans les autres. Il est ainsi possible de concevoir des processus de façon simple et intuitive sans avoir à connaître un langage de pro­gram­ma­tion textuel.

Comme pour l’ap­pren­tis­sage d’une langue étrangère, lorsque l’on apprend la pro­gram­ma­tion « manuelle », on commence par le vo­ca­bu­laire principal per­met­tant de se faire com­prendre. Toute nouvelle tâche de pro­gram­ma­tion nécessite l’ap­pren­tis­sage de nouveaux termes. La quantité de termes des langages de pro­gram­ma­tion textuels modernes n’a cessé de croître au fil des ans afin de suivre le rythme des exigences de l’Internet moderne. Il est possible de dé­lo­ca­li­ser les étapes de pro­gram­ma­tion dans des fichiers séparés et de les intégrer dans le cycle du programme. Bien que cela facilite la pro­gram­ma­tion textuelle, cela nécessite une vision globale, un code bien commenté et une do­cu­men­ta­tion mi­nu­tieuse.

La pro­gram­ma­tion graphique fait tomber les barrières tech­niques qui em­pê­chaient d’accéder à la pro­gram­ma­tion et la rend même ac­ces­sible aux enfants de façon ludique. Les pro­gram­meurs peuvent se con­cen­trer plei­ne­ment sur les processus logiques de leur programme sans dis­trac­tion. Cela permet d’atteindre des résultats ra­pi­de­ment uti­li­sables qui motivent l’apprenant à se lancer dans d’autres projets plus ambitieux.

Ce type de pro­gram­ma­tion nécessite peu d’ap­pren­tis­sage : n'importe quelle idée peut en principe être « écrite » im­mé­dia­te­ment sous la forme d’un programme. Les symboles clairs per­met­tent une com­pré­hen­sion facile. Comme il n’y a pas de syntaxe, les erreurs de saisie sont im­pos­sibles. Ce type de pro­gram­ma­tion aide les pro­gram­meurs à com­prendre le concept sous-jacent d’un langage de pro­gram­ma­tion.

Les langages gra­phiques per­met­tent une pro­gram­ma­tion ex­plo­ra­tive, qui consiste à se lancer et à concevoir un programme pas à pas, avant même d’avoir défini la solution exacte. La fonc­tion­na­lité des étapes exis­tantes du programme peut être testée encore et encore. Dans ce cadre, les pro­gram­meurs tra­vail­lent prin­ci­pa­le­ment avec des solutions basées sur un na­vi­ga­teur qui fonc­tion­nent in­dé­pen­dam­ment du système d’ex­ploi­ta­tion de l’or­di­na­teur. Les résultats peuvent gé­né­ra­le­ment être exportés dans d’autres langages de pro­gram­ma­tion textuels.

Une partie de la pro­gram­ma­tion graphique est liée à des domaines d’ap­pli­ca­tion par­ti­cu­liers ou à des systèmes, du matériel ou des appareils spé­ci­fiques. En règle générale, il est im­pos­sible de créer des éléments in­di­vi­duels ou d’ajouter des com­men­taires pour d’autres par­ti­ci­pants au projet. Avoir une vue d’ensemble est alors plus compliqué, même pour des pro­grammes peu complexes. En outre, les projets pro­gram­més gra­phi­que­ment sont peu ex­ten­sibles. Les adapter à des projets plus vastes ou à crois­sance rapide est alors plus difficile. L’avantage de la pro­gram­ma­tion ex­plo­ra­tive peut vite devenir un in­con­vé­nient dans les projets plus im­por­tants avec du code non structuré. La main­te­nance et l’extension de tels pro­grammes sont alors dif­fi­ciles.

Nous vous pré­sen­tons ici une petite sélection de langages gra­phiques parmi le grand nombre de langages dis­po­nibles :

Blockly est une bi­blio­thèque lo­gi­cielle. Elle offre un éditeur de pro­gram­ma­tion graphique qui est ajouté aux ap­pli­ca­tions Android, iOS et aux ap­pli­ca­tions web. Blockly utilise également des blocs gra­phiques imbriqués. Les al­go­rithmes pro­gram­més peuvent par exemple être exportés sous forme de code Ja­vaS­cript ou Python.

NEPO est inspiré de Scratch et utilise la bi­blio­thèque de Blockly en accès libre qui a été complétée par d’autres fonc­tion­na­li­tés. Les in­ter­faces ouvertes pouvant également commander d’autres systèmes matériels ou robots cons­ti­tuent l’un des avantages de NEPO.

Grape est un en­vi­ron­ne­ment de dé­ve­lop­pe­ment graphique. Il permet aux pro­gram­meurs débutants de pro­gram­mer des mi­cro­con­trô­leurs en quelques étapes simples.

Ini­tia­le­ment, App Inventor vient de Google. L’interface graphique utilisée permet de pro­gram­mer des ap­pli­ca­tions pour les té­lé­phones Android à l’aide de blocs gra­phiques.

Ce langage graphique a été spé­cia­le­ment pensé pour la pro­gram­ma­tion sans saisie textuelle du mi­cro­con­trô­leur Arduino.

Ce langage graphique, qui est également un en­vi­ron­ne­ment de dé­ve­lop­pe­ment, est orienté flux de données. Pure Data permet de produire des logiciels mul­ti­mé­dias in­te­rac­tifs, par ex. pour les syn­thé­ti­seurs.

Une série de produits du fabricant de jouets Lego dont la pièce maîtresse est une brique de lego pro­gram­mable : elle permet de cons­truire et de pro­gram­mer des robots et d’autres systèmes in­te­rac­tifs avec des moteurs élec­triques, des capteurs et des pièces de Lego Technic.