التحكم في الروبوت | الوحدة الثالثة | الدرس الأول

العمليات الحسابية

في البرمجة، تستخدِم المعاملات الرياضية لإجراء الحسابات.

يمكِنك استخدام “فيكس كود في آر” لإجراء أي عملية حسابية، مثل: الجمع، والطرح، والضرب، والقسمة، وغيرها.

كما تعلَّمت سابقًا، المُعامِل هو رمز يمثِّل إجراءً محددًا، على سبيل المثال: علامة الجمع (+) هي مُعامِل يمثل الجمع.

وتسمى المُعامِلات التي تستخدِمها لإجراء العمليات الحسابية بالمُعامِلات الرياضية، ويمكِنك العثور على المُعامِلات الرياضية في فئة العمليات (Operators).

مثال 2: العمليات الحسابية

في المثال التالي، ستنفِّذ عملية حسابية بسيطة في بيئة فيكس كود في آر.

ستستخدِم المتغيِّر “x” الذي ستعيّنه إلى قيمة 2.

ستستخدِم أيضًا متغيِّر “Multiplication” الذي ستعيّنه إلى قيمة متغيِّر “x” مضروبًا في 6، باستخدام بيئة عملية الضرب (multiplication operator).

عند تنفيذ المقطع البرمجي تتم مراقبة قيم المتغيِّرات “x” و”Multiplication” عن طريق وحدة تحكم المراقبة (Monitor Console) ويتم طباعة قيمة متغيِّر Multiplication إلى وحدة تحكم العرض (Print Console).

لتنفيذ المقطع البرمجي:

1. من فئة المتغيرات (Variables).
2. حدِّد خانة الاختيار (checkbox) للمتغير x.
3. حدِّد خانة الاختيار (checkbox) للمتغير Multiplication.
4. ثم حدِّد رمز وحدة تحكم المراقبة (Monitor Console).
5. اضغط على زر بداية (Start).

قد ترغب أحيانًا في تنفيذ نفس التعليمات البرمجية عدة مرات، حتى تتمكَّن من استخدام التكرارات (Loops)، والتي تسمح لك بتكرار نفس الأوامر عدة مرات.

يوفر “فيكس كود في آر” 4 أنواع من التكرارات، وهي: تكرار (repeat)، وتكرار حتى (repeat until)، وإلى الأبد (forever) وفي حين (while).

تكرار ( ) مرات (Repeat ( ) times)

مثال 3: العمليات الحسابية في تكرارات

في المثال التالي، ستنفِّذ عملية حسابية 10 مرات باستخدام حلقة تكرار ( ) مرات (Repeat ( ) times).

ستعيِّن المتغيِّر “x” في البداية يساوي 0 وستبرمجه ليتم زيادته بمقدار 1 في كل مرة يتم فيها تنفيذ التكرار.

ستعيِّن متغيِّر “Multiplication” الذي يساوي المتغيِّر “x” مضروبًا في 6، باستخدام بيئة عمليات الضرب.

في كل مرة يتم فيها تنفيذ التكرار، يتم تحديد قيمة متغيِّر “Multiplication” بواسطة القيمة الحالية للمتغيِّر “x” مضروبة في 6.

أثناء تنفيذ المقطع البرمجي، تكون النتيجة هي مخرجات في وحدة تحكُّم العرض (Print Console).

مثال 4: العمليات الحسابية واستخدام الشرطية في الحلقات

في المثال السابق، ستضيف داخل الحلقة لبنة إذا ( ) (if ( )) لفئة التحكُّم (Control) للتحقُّق مما إذا كان الشرط صحيحًا، وذلك عند كل تكرار.

إذا كان الشرط صحيحًا، يتم تنفيذ أمر اللبنة داخل لبنة إذا ( ).

على وجه التحديد، يتحقَّق هذا الجزء من التعليمات البرمجية عند كل تكرار، إذا كانت قيمة متغيِّر “Multiplication” أقل من 30.

إذا كان صحيحًا، فإن قيمة متغيِّر “Multiplication” يتم إخراجها في وحدة تحكم العرض (Print Console).

لبرمجة حالة لبنة إذا، ستقوم باستخدام لبنة ( ) أقل من ( ) من فئة العمليات (Operators).

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التحكم في الروبوت” بدايةً من عنوان “العمليات الحسابية” وحتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:

لبنة تكرار حتى (Repeat Until)

في بعض الأحيان تريد تنفيذ مقطع برمجي حتى يكون شرط معيَّن صحيحًا.

للقيام بذلك، يمكِنك استخدام لبنة تكرار حتى (Repeat Until).

تتيح لك الحلقة الشرطية تشغيل المقطع البرمجي عدة مرات؛ بينما يظل الشرط خطأ.

في العديد من الحالات، تريد أن يعتمد هذا الشرط على عدد المرات التي يتم فيها تنفيذ التكرار.

لحساب عدد تكرارات جزء من التعليمات البرمجية، يمكِنك استخدام متغيِّر رقمي يسمى العداد (Counter).

يمكِنك تعريف القيمة الأوَّليَّة للعداد، كما يمكِنك تحديد القيمة التي تتغيَّر من تكرار إلى آخر، كما يمكِنك برمجة الشرط الذي يتحكَّم في التكرار باستخدام العداد (Counter).

في هذه الحالة، عندما يكون للعداد قيمة معيَّنة، يصبح شرط حلقة تكرار حتى ( ) صحيحًا عندها يتوقَّف التكرار.

مثال 5: العدّ

في المثال التالي، ستبرمج Counter ويتم تعيينه على 0 في بداية المقطع البرمجي، وليتم زيادته بمقدار 1 في كل مرة يتم فيها تنفيذ تكرار داخل تكرار، ستضيف لبنة الانتظار (wait) بقيمة زمنية مدتها 1 ثانية.

وأخيرًا، سوف يتم استخدام لبنة أكبر من ( ) من فئة العمليات لبرمجة حالة حلقة تكرار حتى ( ).

عندما يصبح العداد أكبر من 5، تتوقَّف التكرارات.

أثناء تنفيذ المقطع البرمجي، يمكِنك مراقبة متغيِّر العداد (Counter) ليتم زيادته على التوالي من 1 إلى 5، في وحدة تحكم المراقبة (Monitor Console).

لتنفيذ المقطع البرمجي:

1. من فئة المتغيرات (Variables).
2. حدِّد خانة الاختيار (checkbox) لمتغير العداد (Counter).
3. اختر أيقونة وحدة تحكم المراقبة (Monitor Console).
4. اضغط على بداية (Start).

مثال 6: رسم مربع

في المثال التالي، ستبرمج روبوت الواقع الافتراضي لرسم مربع الفن قماش (Art Canvas)، باستخدام حلقة تكرار حتى (repeat until)، ومتغيِّر إضافة 1 إلى القيمة المقابلة ستبرمج الحلقة للتكرار 4 مرات، سيتم تعيين العداد في البداية إلى 0 وسيتم زيادته بمقدار 1 في كل تكرار، حتى يأخذ القيمة 4، وهذا هو الشرط الذي سيوقف فيه التكرارات.

في حين أن قيمة العداد هي 0 و1 و2 و3، فإن روبوت الواقع الافتراضي يتحرَّك إلى الأمام لمسافة تساوي قيمة المتغيِّر مسافة_السفر (Travel­_distance) ويجعل الانعطافات لليمين مساوية لقيمة المتغيِّر انعطف (Turn).

يتم تعريف قيم هذين المتغيِّرين في بداية المقطع البرمجي.

الأعداد الزوجية والفردية

في بعض الأحيان تريد التمييز بين نتيجة المقطع البرمجي اعتمادًا على عدد حلقة التكرارات. إذا كان رقم التكرار عددًا فرديًا، فأنت تبرمج نتيجة معيَّنة، وإذا كان رقم التكرار عددًا زوجيًا، فأنت تبرمج نتيجة مختلفة.

للقيام بذلك، يجب عليك استخدام متغيِّر العداد (Counter) عند الشرط الذي ينهي الحلقة تكرار حتى ( ). عندما يأخذ متغيِّر Counter قيمة معيَّنة يتم إنهاء المقطع البرمجي.

حتى ذلك الحين، إذا كان متغيِّر Counter عددًا فرديًا، فإن المقطع البرمجي لديه نتيجة معيَّنة، وإذا كان متغيِّر Counter رقمًا زوجيًا، فإن المقطع البرمجي لديه نتيجة مختلفة.

مثال 7: رسم شكل ثماني

في المثال التالي، برمج روبوت الواقع الافتراضي لرسم شكل ثماني في ملعب الفن قماش (Art Canvas)، وغيِّر لون أداة القلم اعتمادًا على عدد متغيِّر Counter.

إذا كان المتغيِّر Counter عددًا زوجيًا، فإنه يغيِّر لون أداة القلم إلى الأسود، وإذا كان المتغيِّر Counter فرديًا فإنه يغيرها إلى الأحمر.

لإنشاء الشرط الذي سيحدِّد ما إذا كانت قيمة العداد هي رقم زوجي أو فردي؛ ستستخدِم لبنة ما تبقى من ( ) / ( ) (remainder of ( ) \ ( )) للعداد مقسومة على 2.

برمج روبوت الواقع الافتراضي لرسم شكل ثماني.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التحكم في الروبوت” بدايةً من عنوان “لبنة تكرار حتى” وحتى نهاية هذا القسم، من خلال الرابط التالي: