برنامه نویسی جاوا اسکریپت

0

با افزایش، سیستم های خنک کننده آموزش کامپیوتر برودتی ممکن است ضروری شوند. از آنجایی که فناوری‌های باتری ذخیره‌سازی با مصرف انرژی در دستگاه‌های قابل حمل همگام نبوده است، علاقه مجدد به تراشه‌های آرسنید گالیوم (GaAs) افزایش یافته است. تراشه‌های GaAs می‌توانند با سرعت‌های بالاتر کار کنند و نسبت به تراشه‌های سیلیکونی انرژی کمتری مصرف کنند. (تراشه‌های GaAs همچنین در برابر تشعشعات، که عاملی در کاربردهای نظامی و فضایی است، مقاوم‌تر هستند.) اگرچه تراشه‌های GaAs به دلیل سرعت خود در ابررایانه‌ها استفاده شده‌اند، آموزش کامپیوتر شکنندگی GaAs آن را برای بیشتر کاربردهای معمولی بسیار پرهزینه کرده است. یک ایده امیدوارکننده این است که یک لایه GaAs را به یک بستر سیلیکونی بچسبانید تا کار راحت‌تر انجام شود. با این وجود، GaAs هنوز به جز در برخی از سیستم‌های ارتباطی با فرکانس بالا مورد استفاده متداول نیست.

طراحی های آینده CPU

از اوایل دهه 1990، محققان دو رویکرد جدید حدس و گمان اما جذاب برای محاسبات را مورد بحث قرار دادند - محاسبات کوانتومی و محاسبات مولکولی (DNA). هر کدام چشم انداز محاسبات بسیار موازی و راهی را برای دور زدن محدودیت های فیزیکی نزدیک به قانون مور ارائه می دهند.

محاسبات کوانتومی

درباره کامپیوترهای کوانتومی بیاموزید. همه ویدیوهای این مقاله را ببینید

طبق مکانیک کوانتومی، یک الکترون دارای آموزش کامپیوترخاصیت دوتایی (دو ارزشی) است که به نام «اسپین» شناخته می‌شود. این روش دیگری را برای نمایش کمی اطلاعات نشان می دهد. در حالی که ذخیره سازی اطلاعات تک ذره جذاب است، دستکاری آن دشوار است. با این حال، ایده بنیادی محاسبات کوانتومی به یکی دیگر از ویژگی‌های مکانیک کوانتومی بستگی دارد: این که ذرات در مقیاس اتمی در یک «ابرپوزیشن» از تمام حالت‌های ممکن خود قرار دارند تا زمانی که یک مشاهده، یا اندازه‌گیری، حالت‌های مختلف ممکن آنها را در یک حالت واقعی «فروپا» کند. حالت. این بدان معناست که اگر سیستمی از ذرات - که به بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها معروف هستند - با هم «درهم» شوند، می‌توان از تمام ترکیب‌های ممکن حالت‌های آنها به طور همزمان برای انجام یک محاسبات، حداقل در تئوری، استفاده کرد.

در واقع، در حالی که چند الگوریتم برای آموزش کامپیوتر محاسبات کوانتومی ابداع شده است، ساخت کامپیوترهای کوانتومی مفید دشوارتر بوده است. این به این دلیل است که کیوبیت ها باید انسجام (درهم تنیدگی کوانتومی) خود را با یکدیگر حفظ کنند و در عین حال از ناهمدوسی (تعامل با محیط خارجی) جلوگیری کنند. تا سال 2000، بزرگترین سیستم درهم تنیده ساخته شده تنها دارای هفت کیوبیت بود.

محاسبات مولکولی

در سال 1994، لئونارد آدلمن، ریاضیدان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی، اولین کامپیوتر DNA را با حل یک مثال ساده از آنچه به عنوان مسئله فروشنده دوره گرد شناخته می شود، نشان داد. یک مشکل فروشنده دوره گرد - یا به طور کلی، انواع خاصی از مشکلات شبکه در نظریه گراف - یک مسیر (یا کوتاه ترین مسیر) را می خواهد که از یک شهر خاص یا "گره" شروع می شود و دقیقاً به هر یک از گره های دیگر می رود. یک بار. رایانه‌های دیجیتال و انسان‌های به اندازه کافی پایدار، می‌توانند با فهرست کردن همه مسیرهای ممکن و مقایسه آن‌ها، شبکه‌های کوچک را حل کنند، آموزش کامپیوتر اما با افزایش تعداد گره‌ها، تعداد مسیرهای ممکن به طور تصاعدی افزایش می‌یابد و به زودی (بیش از حدود 50 گره) سریع‌ترین گره‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. ابر رایانه. در حالی که کامپیوترهای دیجیتال معمولاً محدود به انجام محاسبات به صورت سریال هستند، آدلمن متوجه شد که می تواند از مولکول های DNA برای انجام یک محاسبات "بسیار موازی" استفاده کند. او با انتخاب توالی های مختلف نوکلئوتیدی برای نشان دادن هر شهر و هر مسیر مستقیم بین دو شهر شروع کرد. او سپس تریلیون ها نسخه از هر یک از این رشته های نوکلئوتیدی ساخت و آنها را در یک لوله آزمایش مخلوط کرد. در کمتر از یک ثانیه او پاسخ را دریافت کرد، البته همراه با صدها تریلیون پاسخ جعلی. آدلمن با استفاده از تکنیک‌های اولیه آزمایشگاهی DNA نوترکیب، یک هفته زمان برد تا پاسخ را جدا کند - ابتدا مولکول‌هایی را که با شهرهای مناسب شروع و پایان نمی‌یابند (توالی‌های نوکلئوتیدی)، سپس مولکول‌هایی که دارای تعداد مناسب شهر نیستند و در نهایت آن‌ها را از بین برد. که دقیقاً یک بار شامل هر شهر نمی شد.

اگرچه شبکه ادلمن تنها شامل هفت گره بود - یک مشکل بسیار پیش پا افتاده برای کامپیوترهای دیجیتال - این اولین نمایشی از امکان سنجی محاسبات DNA بود. از آن زمان به بعد، اریک وینفری، دانشمند کامپیوتر در مؤسسه فناوری کالیفرنیا، نشان داده است که انواع غیرزیستی DNA (مانند DNA شاخه دار) می توانند برای ذخیره و پردازش اطلاعات سازگار شوند. DNA و محاسبات کوانتومی آموزش کامپیوتر همچنان احتمالات جالبی هستند که حتی اگر غیرعملی باشند، ممکن است به پیشرفت‌های بیشتر در سخت‌افزار رایانه‌های آینده منجر شوند.

سیستم های عامل

نقش سیستم عامل ها

سیستم‌های عامل منابع کامپیوتر - حافظه، دستگاه‌های جانبی و حتی دسترسی به CPU را مدیریت می‌کنند و مجموعه‌ای از خدمات را به برنامه‌های کاربر ارائه می‌کنند. یونیکس که ابتدا برای کامپیوترهای کوچک توسعه یافت و اکنون به طور گسترده در رایانه‌های شخصی و رایانه‌های بزرگ استفاده می‌شود، یک مثال است. لینوکس (نسخه ای از یونیکس)، ویندوز XP شرکت مایکروسافت و OS X رایانه اپل دیگر هستند

ممکن است یک سیستم عامل را آموزش برنامه نویسی کودکان مجموعه ای از پوسته های متحدالمرکز تصور کنیم. در مرکز، پردازنده خالی قرار دارد که توسط لایه‌هایی از روتین‌های سیستم عامل احاطه شده است تا ورودی/خروجی (I/O)، دسترسی به حافظه، چندین فرآیند و ارتباط بین فرآیندها را مدیریت کند. آموزش کامپیوتر برنامه های کاربری در بیرونی ترین لایه ها قرار دارند. هر لایه لایه داخلی خود را از دسترسی مستقیم عایق می کند و در عین حال به لایه بیرونی خود خدمات ارائه می دهد. این معماری لایه‌های بیرونی را از دانستن تمام جزئیات عملیات سطح پایین‌تر رها می‌کند، در حالی که لایه‌های داخلی و خدمات ضروری آنها را از تداخل محافظت می‌کند.

کامپیوترهای اولیه هیچ سیستم عاملی نداشتند. یک کاربر یک برنامه را از نوار کاغذی با استفاده از کلیدهایی برای مشخص کردن آدرس حافظه آن، شروع بارگذاری و اجرای برنامه بارگیری کرد. وقتی برنامه تمام شد، کامپیوتر متوقف شد. برنامه نویس باید از تمام جزئیات کامپیوتر، مانند میزان حافظه و ویژگی های دستگاه های ورودی/خروجی مورد استفاده توسط برنامه، آگاهی داشته باشد.

به سرعت متوجه شد که این یک استفاده ناکارآمد از منابع است، به ویژه به دلیل اینکه CPU تا حد زیادی بیکار بود در حالی که منتظر دستگاه های I/O نسبتاً کند بود تا کارهایی مانند خواندن و نوشتن داده ها را به پایان برسانند. اگر بجای آن بتوان چندین برنامه را به طور همزمان بارگذاری کرد و هماهنگ کرد تا مراحل محاسبات و ورودی/خروجی آنها را به هم بریزند، کار بیشتری می‌توان انجام داد. اولین سیستم‌عامل‌ها برنامه‌های سرپرست کوچکی بودند که دقیقاً این کار را انجام می‌دادند: آنها چندین برنامه را هماهنگ می‌کردند، دستورات اپراتور را می‌پذیرفتند و به همه آنها عملیات ورودی/خروجی اولیه را ارائه می‌دادند. اینها به عنوان سیستم های چندبرنامه ای شناخته می شدند.

یک سیستم چندبرنامه‌ای باید برنامه‌های خود را بر اساس برخی قوانین اولویت‌بندی، مانند «اول کوتاه‌ترین کارها» زمان‌بندی کند. باید آنها را از تداخل متقابل محافظت کند تا از خراب کردن داده ها یا کد برنامه دیگر، خطای آدرس دهی در یک برنامه جلوگیری کند. باید از عدم تداخل در طول I/O اطمینان حاصل کند تا خروجی از چندین برنامه با هم مخلوط نشود یا ورودی اشتباه هدایت نشود. همچنین ممکن است مجبور باشد زمان CPU هر کار را برای مقاصد صورتحساب ثبت کند.

انواع مدرن سیستم عامل

سیستم های چندگانه

توسعه سیستم‌های چندبرنامه‌نویسی در دهه 1960 توسعه یافت که به‌صورت مختلف به‌عنوان سیستم‌های چندکاربره یا اشتراک‌گذاری زمانی شناخته می‌شوند. (برای تاریخچه این توسعه، به بخش اشتراک‌گذاری زمانی از پروژه MAC به یونیکس مراجعه کنید.) اشتراک‌گذاری زمانی به افراد زیادی اجازه می‌دهد تا با یک کامپیوتر به طور همزمان تعامل داشته باشند و هر کدام بخش کوچکی از زمان CPU را دریافت کنند. اگر CPU به اندازه کافی سریع باشد، به نظر می رسد که به هر کاربر اختصاص داده شده است، به خصوص که یک کامپیوتر می تواند عملکردهای زیادی را در حالی که منتظر است هر کاربر تایپ آخرین دستورات را تمام کند، انجام دهد.

سیستم‌های عامل چندکاربره از تکنیکی استفاده می‌کنند که به عنوان چند پردازش یا چندوظیفه (مانند اکثر سیستم‌های تک کاربره امروزی) شناخته می‌شود، که در آن حتی یک برنامه واحد ممکن است شامل بسیاری از فعالیت‌های محاسباتی مجزا به نام فرآیندها باشد. سیستم باید فرآیندهای فعال و در صف را پیگیری کند، زمانی که هر فرآیند باید به حافظه ثانویه برای بازیابی و ذخیره کد و داده های خود و تخصیص منابع دیگر مانند دستگاه های جانبی دسترسی داشته باشد.

از آنجایی که حافظه اصلی بسیار محدود بود، سیستم عامل های اولیه باید تا حد امکان کوچک باشند تا جایی برای برنامه های دیگر باقی بماند. برای غلبه بر برخی از این محدودیت ها، سیستم عامل ها از حافظه مجازی استفاده می کنند، یکی از تکنیک های محاسباتی بسیاری که در اواخر دهه 1950 به سرپرستی تام کیلبرن در دانشگاه منچستر انگلستان توسعه یافت. حافظه مجازی به هر فرآیند یک فضای آدرس بزرگ (حافظه ای که ممکن است استفاده کند) می دهد که اغلب بسیار بزرگتر از آموزش کامپیوتر حافظه اصلی واقعی است. این فضای آدرس در حافظه ثانویه (مانند نوار یا دیسک) قرار دارد، که در صورت نیاز، بخش‌هایی از آن در حافظه اصلی کپی می‌شوند، در صورت لزوم به‌روزرسانی می‌شوند و زمانی که فرآیندی دیگر فعال نیست، برگردانده می‌شود. با این حال، حتی با حافظه مجازی، برخی از "هسته" سیستم عامل باید در حافظه اصلی باقی بماند. هسته های اولیه یونیکس ده ها کیلوبایت را اشغال می کردند. امروزه آنها بیش از یک مگابایت را اشغال می کنند و سیستم عامل های رایانه شخصی قابل مقایسه هستند، عمدتاً به دلیل کاهش هزینه حافظه اصلی.

سیستم‌های عامل باید جداول حافظه مجازی را حفظ کنند تا مکان آدرس هر فرآیند را ردیابی کنند و CPUهای مدرن برای کارآمدتر کردن این رجیسترها، رجیسترهای خاصی را ارائه می‌دهند. در واقع، بیشتر یک سیستم عامل از جداول تشکیل شده است: جداول فرآیندها، فایل ها و مکان آنها (دایرکتوری ها)، منابع استفاده شده توسط هر فرآیند و غیره. همچنین جداولی از حساب‌های کاربری و رمزهای عبور وجود دارد که به کنترل دسترسی به فایل‌های کاربر و محافظت از آنها در computer education برابر تداخل تصادفی یا مخرب کمک می‌کند.

در حالی که در حال ساختن رایانه آموزش کامپیوتر شخصی خود هستید، همیشه با کیس رایانه تماس بگیرید.

درباره راهنمای گام به گام ما برای ساخت رایانه شخصی

راه‌های مختلفی وجود دارد که می‌توانید آموزش کامپیوتر با ساختن یک رایانه مقابله کنید، و زمانی که کار به پایان رسید، از روشی استفاده کنید که با آن راحت‌تر هستید.

فرآیندی که ما در اینفوگرافیک ساخت کامپیوتر خود توضیح داده ایم، تنها یکی از روش هایی است که ما ترجیح می دهیم رایانه های شخصی بسازیم، اما در اطراف آن انعطاف پذیری وجود دارد.

به عنوان مثال، می‌توانید به راحتی مراحل آموزش کامپیوتر را تغییر دهید (و در واقع، زمانی که راهنمای ساخت دقیق خود را مرور کردیم، این کار را انجام دادیم)، یا حتی کاری را انجام دهید که به آن ساخت «خارج از کیس» می‌گویند.

از طریق اینترنت در همه جا نظرات را خواهید یافت و حقیقت این است که تقریباً همه روش‌های مختلف با مزایا و معایب خاص خود قابل توجیه هستند. نمونه هایی از سایر سفارشات ساخت که می توانند کار کنند و برخی از روشهای محبوب ساخت عبارتند از:

1. ساختمان خارج از پرونده:

این روش شامل مونتاژ جزئی مادربرد و واحدهای مرتبط (CPU، خنک کننده CPU و RAM) در خارج از کیس، سپس پیوند کل این واحد به داخل کیس قبل از ادامه مونتاژ ساخت است.

طرفداران:

هنگامی که خارج از پرونده است ، "فضای کار" زیادی برای سوار کردن CPU ، کولر و رم دارید

شما برای اطمینان از نصب صحیح قطعات ، دید بهتری دارید

معایب:

نصب اجزای موجود در مادربرد بدون پشتیبانی مناسب ، این امکان را دارد که باعث آسیب شود

تلاش برای نصب مادربرد در کیس آموزش کامپیوتر با قطعاتی مانند خنک کننده CPU که قبلاً روی آن نصب شده است ممکن است بسته به محل قرارگیری پایه های مادربرد دشوار باشد. بعضی اوقات ممکن است نتوانید پیچ گوشتی خود را در جایی که نیاز به وجود دارد ، در صورتی که قسمت های دیگر مانند CPU یا RAM در راه باشد ، قرار دهید.

اگر یک کولر CPU Aftermarket دارید ، ممکن است یک براکت پشتی داشته باشد که باید برای خواندن مادربرد ثابت شود. در این حالت، قبل از نصب مادربرد در کیس، سخت‌افزار را روی مادربرد نصب کنید (اگرچه برخی از کیس‌ها ممکن است بریدگی در صفحه نصب مادربرد داشته باشند که به شما امکان دسترسی به این بخش از مادربرد را می‌دهد - بسته به مورد شما).

2. تغییر ترتیب اجزای نصب

چه بخواهید «داخل کیس» یا «خارج از کیس» بسازید، همچنان می‌توانید قطعات جداگانه را تقریباً به هر ترتیبی که انتخاب می‌کنید مونتاژ کنید.

مثال ها:

منبع تغذیه -> مادربرد -> CPU -> RAM -> کارت گرافیک -> درایوهای ذخیره سازی و نوری

مادربرد -> منبع تغذیه -> درایوهای ذخیره سازی و نوری -> CPU -> RAM -> کارت گرافیک

این به شما بستگی دارد! با این حال ، آموزش کامپیوتر اگر آموزش آنلاین برنامه نویسی شما جدید هستید ، پیشنهاد می کنیم که یک راهنمای ساخت را دنبال کنید تا زمانی که در مورد ساخت سفارش ایده ای از ترجیحات شخصی خود دریافت نکنید.

جوانب مثبت منفی:

بسته به ترتیب مونتاژ، برخی از قطعات می توانند در هنگام نصب قطعات دیگر مانع شوند یا فضای کاری کمتری در داخل کیس برای نصب قطعات دیگر ایجاد کنند.

مراقب باشید زیرا مواردی وجود دارد که باید به ترتیب خاصی نصب شوند (مثلاً نمی توانید خنک کننده CPU را بدون نصب CPU نصب کنید).

اگر از ترتیب پیشنهادی منحرف می‌شوید، حتماً از قبل فکر کنید، زیرا گاهی اوقات ممکن است نتوانید به نقاط اتصال دسترسی پیدا کنید (به عنوان مثال، برخی از ترکیب‌های کارت گرافیک/مادربورد می‌تواند آموزش کامپیوتر منجر به عدم رها کردن گیره‌های اتصال رم به محض اینکه کارت گرافیک نصب شده است ؛ در این صورت شما نیاز به نصب رم خود را قبل از کارت گرافیک خود دارید).

مراحل مونتاژ کامپیوتر

مرحله 1: پرونده را باز کنید

پیچ های پشتی را بردارید

پوشش جانبی را بردارید

ساده ترین کار در رایانه شخصی شما با آن است که در یک سطح صاف قرار دارد ، بنابراین طرف باز رو به رو است. قبل از کار در مونتاژ قطعات ، خود را (با لمس کردن پرونده) فراموش نکنید.

هر پیچ را که با این پرونده جدا شده است ، نگه دارید و به انواع مختلف توجه داشته باشید. اکثر کیس‌ها با چند بسته پیچ مختلف عرضه می‌شوند و ممکن است اندازه‌ها یا رزوه‌های متفاوتی داشته باشند، بنابراین مطمئن شوید که آنها را با مکان‌های صحیح نصب تا حد امکان مطابقت دهید. اگر شک دارید ، به اسناد و مدارکی که با پرونده رایانه شما آمده است مراجعه کنید.

مرحله 2: مادربرد کوه

ایستاده مادربرد را به این پرونده پیچ کنید

صفحه ورودی/خروجی عقب را از کیس بیرون بیاورید (در صورت وجود) و آن را با صفحه ورودی/خروجی مادربرد جایگزین کنید

مادربرد را در جای خود در بالای پایه های نصب محکم کنید

معمولاً چند اندازه مختلف (همچنین به عنوان «فاکتورهای فرم» شناخته می‌شود) مادربرد وجود دارد، بنابراین بیشتر کیس‌ها دارای موقعیت‌های پیچی هستند که اندازه‌های مختلف مادربرد را در خود جای می‌دهند. شما نیازی به نصب پایه های نصب در همه آنها ندارید. فقط آنهایی که با مادربرد شما مطابقت دارند خوب خواهند بود.

صفحه ورودی/خروجی یک صفحه آموزش کامپیوتر ورودی-خروجی است که به سادگی یک پوشش فلزی است که برای مادربرد خاص شما سفارشی شده است. شما باید صفحه ورودی/خروجی پیش‌فرض را که ممکن است همراه با کیس شما ارائه شده است بردارید و آن را با صفحه‌ای که همراه مادربرد شما ارائه شده است، تعویض کنید.

پیچ‌ها و پایه‌ها اغلب به همراه کیس کامپیوتر شما ارائه می‌شوند، اما گاهی اوقات پیچ‌ها ممکن است همراه با مادربرد عرضه شوند.

مرحله 3: پردازنده کوه (CPU)

محل نگهدارنده سوکت CPU را روی مادربرد پیدا کنید

بلند کردن L

اهرم وصل برای آزاد کردن و باز کردن لولا درپوش سوکت پردازنده.

CPU را در کناره های آن نگه دارید، هر شکاف تراز یا مثلثی که در گوشه CPU مشخص شده است را با مثلث مشخص شده روی مادربرد ردیف کنید. به آرامی آن را مستقیماً در سوکت مادربرد قرار دهید تا CPU روی آن قرار گیرد

پوشش سوکت CPU را روی CPU پایین بیاورید و اهرم قفل را دوباره پایین بیاورید تا نگهدارنده سوکت CPU بسته شود.

برای قرار دادن CPU نیرو وارد نکنید. از فشار دادن انگشتان به پشت CPU خودداری کنید، زیرا هر گونه باقیمانده از دستان شما می تواند سطح انتقال حرارت را برای خنک کننده ای که در مرحله بعدی نصب می شود، از بین ببرد.

نکته مهم دیگری که باید به آن توجه کنید این است که قبل از نصب CPU و خنک کننده، بسته بندی های پلاستیکی اطراف درب سوکت پردازنده را بردارید. معمولاً یک تکه پلاستیک سخت قابل جابجایی در جایی در اطراف پوشش سوکت پردازنده وجود دارد که برای محافظت computer education از پایه های ترمینال CPU روی مادربرد عمل می کند. هنگام نصب CPU حتماً آن را حذف کرده و دور بریزید.

آموزش کامپیوتر

ما هدف بلندپروازانه ای توسعه یک آموزش کامپیوتر متدولوژی و مجموعه ای از ابزارها داریم که قادر به ارائه بازخورد بصری برای برنامه های دلخواه نوشته شده با استفاده از زبان های برنامه نویسی پلتفرم های پیشرفته (عمدتاً جاوا) و هم برای برنامه نویسی رویه ای مقدماتی و غیره هستند.

برنامه نویسی شی گرا پیچیده تا جایی که ما می دانیم، آموزش کامپیوتر این اولین پیشنهاد در این راستا است. دستیابی به اهدافی که تعیین کرده ایم به دور از اهمیت است و ما به صورت مدولار پیش خواهیم رفت. ماژولاریت یک کلمه کلیدی برای کل پروژه است. این پروژه از چند جهت مدولار است، به شرح زیر:

برای شروع، روش شناسی مبتنی آموزش کامپیوتر بر دو استعاره متفاوت اما مرتبط با یکدیگر است. اولین و اساسی حول ساختارهای اصلی برنامه نویسی رویه ای، مانند ذخیره مقدار توسط یک متغیر یا ارزیابی یک عبارت ریاضی، متمرکز است. مورد دوم و پیشرفته تر، حول اصول برنامه نویسی شی گرا ساخته شده است، آموزش کامپیوتر مانند ساخت اشیاء مبادله پیام برای فراخوانی روش. همچنین، ابزارهای توسعه‌یافته در این پروژه به شما امکان می‌دهد به طور یکپارچه عمیق از یک استعاره به استعاره دیگر بروید.

این غنای روش به دانش آموزان اجازه می دهد تا با کاهش همزمان اضافه بار شناختی خود، درک بهتری از جنبه های عملیاتی واقعی برنامه نویسی به دست آورند.

علاوه بر این، مجموعه ای از ابزارهای توسعه یافته در پروژه از سناریوهای مختلف استفاده پشتیبانی می کند. در واقع، Diogene-CT هم یک روش آموزشی و هم مجموعه ای از ابزارهای اجرایی است. معلمان ممکن است تصمیم بگیرند که فقط روش تدریس را به عنوان مبنایی برای سخنرانی‌های خود یا ابزارهای همراه با آن بکار گیرند.

همچنین، ابزار انیماتور ممکن است آموزش کامپیوتر در حالت آفلاین (یا جدا) و آنلاین (یا پیوست) اجرا شود. در حالت آفلاین، معلم معمولاً مقداری کد ایجاد می‌کند، سپس یک سناریوی استفاده برای آن انتخاب می‌کند - به عنوان مثال، اندازه دایره را با توجه به شعاع آن، با شعاع 3 سانتی‌متر محاسبه می‌کند - و از انیماتور Diogene-CT برای حیات بخشیدن به دایره استفاده می‌کند. اجرای آن سناریوی استفاده خاص، به صورت آفلاین برای اجرای واقعی کد. این ساده ترین استفاده از انیماتور است. بسیار چالش برانگیزتر حالت آنلاین است، که در آن انیماتور Diogene-CT با یک قطعه کد منبع نوشته شده در جاوا ارائه می شود و به دانش آموز اجازه می دهد تا کد را اجرا کند و با آن تعامل داشته باشد در حالی که تمام رویدادهای ایجاد شده توسط کد را متحرک می کند.

این ایده ها در بخش های بعدی توضیح داده شده است.

استعاره بازوی مکانیکی برای برنامه ریزی رویه ای

به عنوان اولین ابزار، استعاره ای را برای برنامه نویسی رویه ای مقدماتی یا برنامه نویسی در کوچک معرفی می کنیم. هدف آموزش مفاهیم اساسی هر زبان برنامه نویسی مانند متغیرها، تکالیف، ساختارهای کنترل و غیره است. به طور خاص، ما استعاره ای برای اجرای دستورالعمل های کد مبتنی بر آموزش برنامه نویسی پیشرفته استفاده از بازوهای مکانیکی ایجاد می کنیم. یک صحنه معمولی تولید شده توسط انیماتور برای این استعاره در شکل 1 نشان داده شده است.

عکس. 1

شکل 1

منطقه مرحله‌بندی برنامه‌ریزی رویه‌ای

تصویر در اندازه کامل

عناصر اصلی استعاره به شرح زیر است:

حافظه با دسترسی تصادفی (RAM) به عنوان یک صفحه گسترده بزرگ از سلول ها که می تواند نامگذاری شود و آموزش کامپیوتر می تواند مقادیر (برای نشان دادن متغیرها) را ذخیره کند، نمونه است.

واحد منطق حسابی (ALU) به عنوان یک ماشین حساب نشان داده می شود که قادر به انجام محاسبات معمولی مورد نیاز در جبر عددی و بولی است.

ورودی استاندارد و خروجی استاندارد به ترتیب با لوله های متصل به صفحه کلید و صفحه کنسول نمایش داده می شوند. انیمیشن‌ها جریان‌هایی از شخصیت‌ها را نشان می‌دهند که وقتی این لوله‌ها فعال می‌شوند، در جریان هستند.

مهمتر از همه، اقدامات انجام شده توسط آموزش کامپیوتر پردازنده به عنوان حرکات گروهی از بازوهای مکانیکی به تصویر کشیده می شود. بازوی مکانیکی یک زمینه اجرایی را نشان می‌دهد، معمولاً یک تابع، و مسئول متحرک کردن عملیات انجام شده توسط پردازنده یا ماشین مجازی است، مانند: (الف) تغییر محتویات صفحه‌گسترده حافظه. ب) استفاده از ماشین حساب برای انجام محاسبات. (ج) فعال کردن لوله ها به کنسول یا از صفحه کلید.

در نهایت، برای روشن شدن اهمیت computer education جریان کنترل و نقش ساختارهای کنترل، یک علامت آبنبات چوبی (شبیه