اتخاذ القرارات | الوحدة الثالثة | الدرس الثالث
اتخاذ القرارات هو عنوان الدرس الثالث من الوحدة الثالثة التي تحمل اسم “البرمجة بواسطة المايكروبت” في الفصل الدراسي الثالث من مقرر “تقنية رقمية 1 – 3”.
ستتعرف في هذا الموضوع على المعاملات والجمل الشرطية. وبشكل أكثر تحديدًا، كذلك ستتعلَّم كيفية إنشاء البرامج التي تتخذ القرارات باستخدام أنواع مختلفة من الجمل الشرطية. بالإضافة إلى تعزيز معرفتهم حول مستشعرات المايكروبت.
لذا قم بقراءة نواتج التعلُّم بعناية، ثم أعد قراءتها وتأكَّد من تحصيل كافة محتوياتها بعد انتهائك من دراسة الموضوع.
نواتج التعلُّم
- التمييز بين الجمل الشرطية المختلفة.
- استخدام المعاملات الشرطية لاتخاذ القرارات في بايثون.
- تعيين قيمة المتغير باستخدام مدخلات المايكروبت كشرط.
- معرفة تطبيقات المستشعرات في الحياة والتمييز بينها.
هيا لنبدأ!
مقدمة – اتخاذ القرارات
في معظم المقاطع البرمجية التي أنشأتها حتى الآن تم تنفيذ الأوامر بالتتابع واحدًا تلو الآخر، ولكن في بعض الأحيان يكون ترتيب عمليات التنفيذ وفقًا لطبيعة المشكلة.
ستتعلَّم في هذا الموضوع كيفية إنشاء مقاطع برمجية تستجيب لمدخلات المُستخدِم أثناء تنفيذها وتعطي نتائج مختلفة لمُدخَلات مختلفة.
لتحقيق ذلك، ستتعرَّف على أنواع المعاملات والمستشعرات الشرطية.
المعاملات الشرطية في بايثون
يتم استخدام المعاملات الشرطية لاتّخاذ القرارات في البرمجة، حيث تقارن بين القيم وتٌعيد نتيجة واحدة من اثنتين: صواب أو خطأ.
يمكِنك في الشكل التالي التعرُّف على المعاملات الشرطية في بايثون.
عندما تريد اتّخاذ قرار في بايثون، فإنك تَستخدِم جملة if. ستجد أوامر if في مايكروبت في فئة أوامر المنطق (Logic). هناك 3 طرق للتعبير عن جملة if.
لاحظ أن
كن حذرًا عند استخدام الأقواس، وتذكَّر أنه يجب إغلاق كل قوس يتم فتحه.
لمعرفة المزيد من المعلومات عن المعاملات في بايثون، قم بالاطّلاع على الرابط التالي:
أنواع الجمل الشرطية
معلومة
تجمع جملة if…elif…else بين جملة if وجملة if…else.
جملة if الشرطية البسيطة
في جملة if البسيطة. إذا تحقَّق الشرط فستنفِّذ العبارة (العبارات) التي تتبع if.
إذا لم يتحقَّق الشرط فلن يتم تنفيذ العبارة (العبارات).
تَستخدِم بايثون المسافة البادئة للإشارة إلى العبارات المعتمدة على تحقُّق الشرط.
حان الوقت لتستعرض مثالًا.
للمقارنة بين متغيرين:
- عَرّف المتغير a وعيّن قيمته إلى 100.
- عَرّف المتغير b وعيّن قيمته إلى 20.
- اضغط على فئة Logic (المنطق).
- اسحب وأفلت دالة if، اكتب الشرط كالتالي: a>b.
- من فئة Basic (أساسي)، اسحب وأفلت أمر show string (إظهار السلسلة)، واكتب داخل النص جملة “a is greater than b” (“a أكبر من b”).
جملة if…else الشرطية
عند استخدامك جملة if…else الشرطية. إذا تحقَّق الشرط، فسيتم تنفيذ العبارة (العبارات) التي تتبع if، أما إذا لم يتحقَّق الشرط، فسيتم تنفيذ العبارة (العبارات) الموجودة ضمن شرط آخر.
كما في الحالة السابقة، يتم استخدام المسافة البادئة للإشارة إلى العبارات التي سيتم تنفيذها كل مرة.
وإليك مثال: أنشئ المقطع البرمجي التالي. ستجد الأمر if…else في فئة أوامر المنطق (Logic).
بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “اتخاذ القرارات” من بدايته وحتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:
جملة if…elif
في الجمل الشرطية السابقة كان على المُستخدِم اختيار أحد خيارين، أما في هذا النوع من من جمل if الشرطية، فإن المُستخدِم يجب أن يحدِّد خيارًا من بين خيارات متعدِّدة. يتم تنفيذ عبارات if من الأعلى إلى الأسفل.
يتحقَّق المقطع البرمجي من الشروط واحدًا تلو الآخر، فإذا تحقَّق أحد الشروط، يتم تنفيذ العبارة تحت هذا الشرط ويتجاوز باقي الشروط، أما إذا لم يتحقَّق أي من الشروط، فسيتم تنفيذ جملة else النهائية.
الإدخال
لقد تعلَّمت حتى الآن كيفية تعيين قيم لمتغيرات المقطع البرمجي. هناك طريقة أخرى لتعيين قيمة متغيِّر وهي الحصول على بيانات الإدخال والمعلومات من بيئة الجهاز الذي تبرمجه.
يقدم بايثون فئة إدخال (Input) حيث يمكِنك العثور على أوامر الإدخال، عند استدعاء إحدى هذه الدوال، يتوقَّف المقطع البرمجي وينتظر إدخال البيانات، من الأمثلة على البيانات المُدخَلة الضغط على زر معيَّن.
تَستخدِم جمل if الشرطية المُدخَلات كشروط. تتضمن مُدخَلات مايكروبت أحداثًا وبيانات من أجهزة الاستشعار والأزرار المختلفة.
تطبيقات المستشعرات في الحياة
من تطبيقات المستشعرات في الحياة:
- مستشعر اللمس
يتم استخدام مستشعرات اللمس بشكل كبير كبديل للمفاتيح الآلية رغم أن لها استخدامات أخرى متعدِّدة. ويمكِن ملاحظة التطبيقات الأكثر شيوعًا لمستشعرات اللمس في صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية التي تشمل: أجهزة الحاسب، والهواتف المحمولة، والأجهزة الطرفية، والأجهزة المنزلية، وأنظمة قفل الأبواب، ووحدات التحكُّم في الألعاب، فقد كان هذا القطاع من أولى القطاعات التي شهدت انتشارًا عالميًا.
وهناك مجال آخر تُستخدَم فيه مستشعرات اللمس بصورة متزايدة وهو مجال صناعة السيارات، فالمفاتيح الذكية، ومفاتيح التحكُّم، وأجهزة التحكُّم عن بعد، والشاشات التي تعمل باللمس تعدُّ ميزات أساسية في السيارات ذات التقنية الحديثة.
- مستشعر الحرارة
يتم استخدام مستشعرات الحرارة في العديد من الأجهزة الكهربائية داخل المنازل مثل: الثلاجات للمساعدة على تنظيم درجات الحرارة الباردة والحفاظ عليها وتُستخدَم كذلك داخل المواقد والأفران لضمان ارتفاع درجة حرارتها إلى المستويات المطلوبة للطبخ أو التدفئة.
وتُستخدَم أيضًا في مبرد المركبات للتحذير عندما ترتفع درجة حرارة المحرك بشكل خطير، إضافة إلى استخدامها في نظام التحكُّم بالمناخ داخل السيارة.
بالإضافة إلى ذلك، تعتمد الدوائر المتكاملة على مستشعرات درجة حرارة السيليكون المدمجة في وحدات التحكُّم الدقيقة والإلكترونيات الأخرى.
ويمكِن العثور على هذه المستشعرات في مجموعة كبيرة من الأجهزة الإلكترونية مثل: أجهزة الحاسب المكتبية، والمحمولة، واللوحية، والهواتف المحمولة وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الأخرى.
- مستشعر البوصلة الرقمية
يعدُّ مستشعر البوصلة الرقمية الجهاز الأكثر فاعلية في التنقُّل وتحديد الموقع والتعرُّف على الاتجاهات، وهو مفيد جدًا للرحالة في العثور على اتجاهاتهم، كما يُستخدَم في الملاحة الجوية والتطبيقات العسكرية والروبوتات الخاصة بالمركبات ذاتية القيادة.
هناك العديد من التطبيقات المتاحة والخاصة بمستشعرات البوصلة الرقمية لنظام أندرويد. على سبيل المثال: أثناء استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على الهواتف الذكية يمكِن استخدام مستشعر البوصلة الرقمية الخاص بها لتحديد جهة الشمال والتدوير التلقائي لخريطة جوجل وفقًا لاتجاهها على أرض الواقع.
بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “اتخاذ القرارات” بدايةً من عنوان “جملة if…elif” وحتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:
- مستشعر مقياس التسارع
يمكِن لمستشعرات مقياس التسارع قياس التسارع، أو السرعة، أو الإمالة، أو الاهتزاز أو الصدمة. ويتم استخدام هذا النوع من المستشعرات في أنظمة التثبيت.
فعلى سبيل المثال: تَستخدِم الطائرات بدون طيار مقياس التسارع حيث يتكوَّن من مستشعر الحركة القائم على المحور لتحديد اتجاهها والقدرة على الطيران بثبات.
يتم استخدام مقياس التسارع أيضًا ضمن عوامل الأمان في أجهزة الحاسب المحمولة داخل الأقراص الصلبة.
فعلى سبيل المثال: إذا سقط جهاز الحاسب المحمول فجأة أثناء استخدامه، فسيكتشف مقياس التسارع هذا السقوط المفاجئ ويوقف محرك القرص الصلب على الفور لتجنُّب حدوث أي تلف.
تحتوي بعض الهواتف الذكية وأجهزة الحاسب اللوحية وغيرها من الأجهزة على مقياس تسارع للتحكُّم في واجهة المُستخدِم، حيث تُستخدَم لتغيير وضع الشاشة أفقيًا أو رأسيًا بناءً على طريقة حمل الجهاز.
مثال برمجي: درجة الحرارة
يكتشف الأمر حرارة (temperature (o)) درجة الحرارة المحيطة ويقيسها بالدرجة المئوية. يحدِّد مايكروبت درجة الحرارة المحيطة من خلال فحص درجة حرارة المعالج.
ونظرًا لأن درجة حرارة مايكروبت لا تكون مرتفعة في العادة، فإن درجة حرارة وحدة المعالجة المركزية عادةً ما تكون قريبة من درجة الحرارة في أي مكان محيطٍ بها.
لتلقِ نظرة على بعض الأمثلة باستخدام جمل if…elif.
للتحقق من درجة الحرارة:
- من فئة Logic (المنطق)، اسحب وأفلت دالة if.
- من فئة Input (الإدخال)، اسحب وأفلت أمر temperature (o) (درجة الحرارة (درجة مئوية))، كشرط في جملة if واكتب < 0.
- من فئة Basic (أساسي)، اسحب وأفلت أمر show string (إظهار السلسلة) وعيِّن النص إلى “The temperature is above zero” (“الحرارة فوق صفر”).
- من فئة Logic (المنطق)، اسحب وأفلت الأمر if else وعيِّن temperature ( ) <0 (إدخال.الحرارة) كشرط لها.
- من فئة Basic (أساسي)، اسحب وأفلت الأمر show string (إظهار السلسلة) وعيِّن النص إلى “The temperature is below zero” (“الحرارة أقل من صفر”).
- من فئة Basic (أساسي)، اسحب وأفلت الأمر show string (إظهار السلسلة) وعيِّن النص إلى “The temperature is zero” (“الحرارة هي صفر”).
- اضغط على تشغيل لمعاينة النتيجة.
لاحظ أن
قد ترتفع درجة حرارة المايكروبت قليلًا عند عمله لمدة طويلة.
بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “اتخاذ القرارات” بدايةً من عنوان “مستشعر مقياس التسارع” وحتى نهاية الموضوع، من خلال الرابط التالي:
اختبر تحصيلك لمحتوى الموضوع من خلال الرابط التالي:
الواجب الإلكتروني
إلى هنا يكون قد انتهى موضوع “اتخاذ القرارات” لا تنسوا مراجعة نواتج التعلُّم أعلى المقال، وانتظرونا في الموضوع القادم!