نظام المعلومات المعتمد على استخدام الكمبيوتر.

الإدارة العامة للكمبيوتر التعليمي


أجندة:

    نظام المعلومات المعتمد على استخدام الكمبيوتر.

    العمليات الأساسية التي يقوم بها الكمبيوتر.

    أشهر أساليب حل المشكلات.

    مقدمة في تقنية .Net

    ما هي بيئة .Net؟

    الجديد في .Net




نظام المعلومات 
المعتمد على استخدام الكمبيوتر

هو أي نظام يجمـع بين التكنولوجيـا والأفراد ويسمح لأي مؤسسة بجمع وتخزين البيانات ومعالجتها لاستخلاص معلومات مفيدة.



العمليات الأساسية التي يقوم بها الكمبيوتر:

    إدخال البيانات.
    تخزين البيانات في الذاكرة.
    إجراء المعالجة اللازمة.
    إخراج النتائج.




لغات البرمجة:

هي مجموعة القواعد التي تستخدم في كتابة التعليمات أو الأوامر لحل مشكلة معينة أو إنتاج التطبيقات.



من أنواع لغات البرمجة:

- لغات البرمجة الإجرائية منها: COBOL - FORTRAN - BASIC 

- لغات  البرمجة الشيئية منها:
Visual Basic.NET - C#



ترجمة البرنامج:

    البرنامج المصدري Source Program: وهو البرنامج الذي يكتبه المبرمج بإحدى لغات .Net ويكون مفهوم من قبل الإنسان.

    البرنامج الهدف Object Program: وهو برنامج بلغة وسيطة MSIL.




تابع ترجمة البرنامج:

    لغة الآلة Machine Language:

هي لغة البرمجة التي تكتب تعليماتها بالشفرة الثنائية ويترجم من IL إلى لغة الآلة بواسطة 
JIT Compiler.

    المترجم Compiler:

هو البرنامج الذي يقوم بتحويل البرنامج المصدري إلى برنامج الهدف بعد التأكد من خلوها من الأخطاء.



تابع ترجمة البرنامج:

      المفسر Interpreter:

يقوم بترجمة الأوامر والتعليمات إلى لغة الآلة سطر بسطر وفي حالة ظهور أى خطأ يتوقف عن الترجمة.


    وظائف المترجم:

        تحويل برنامج المصدر الخالي من الأخطاء إلى برنامج الهدف.
        اكتشاف الأخطاء الإملائية والقواعد.




استخدام الخوارزم في حل المشكلات: 

    تحديد المشكلة.
    تحديد المخرجات.
    تحديد المدخلات.
    اهمال البيانات الغير مفيدة في حل المشكلة.
    تحديد خطوات الحل (العمليات).
    كتابة Algorithm الحل.




مثال: حل معادلة من الدرجة الثانية:

a x2 + b x + c = 0

معادلة من الدرجة الثانية

المطلوب:

تحديد خطوات حل المعادلة باستخدام الخوارزم 

علما بأن جذري المعادلة:

x1,2= (-b ± (b2-4ac)^.5) / (2 a)



الحل:

    تحديد المشكلة: ايجاد جذري المعادلة.
    (2) تحديد المخرجات: طباعة X1, X2
    (3) تحديد المدخلات: a, b, c.
    (4) إهمال البيانات الغير مفيدة في حل المشكلة:
          لا يوجد.




(5) تحديد خطوات الحل: 
- حساب قيمة المميز أسفل الجذر التربيعي.
              M = b2 – 4 a c
- اختبار قيمة M:
إذا كانت سالبة إذا المعادلة ليس لها حل.
إذا كانت تساوي صفر إذا يوجد جذر واحد. 
إذا كانت القيمة موجبه إذا هناك جذرين للمعادلة.

تابع الحل:



(6) كتابة Algorithm الحل:
- ادخال قيم المعاملات a, b, c.
- حساب المميز m.
- اختبار قيمته.
- حساب قيمة جذري المعادلة x1, x2.
- طباعة الناتج x1, x2.

تابع الحل:



أشهر أساليب حل المشكلات:

    هناك طرائق عديدة نذكر منها:

    نموذج IPO.
    خرائط التدفق.
    سودوكود.




نموذج IPO: 

هو جدول أو نموذج يضم تحليل أي مشكلة إلى مدخلات ومعالجة ومخرجات.



مثال: حل معادلة من الدرجة الثانية:

a x2 + b x + c = 0

معادلة من الدرجة الثانية

المطلوب:

           إعداد نموذج IPO الذي يوضيح المدخلات والمعالجة والمخرجات.

علما بأن جذري المعادلة:

x1,2= (-b ± (b2-4ac)^.5) / (2 a)



طباعة الناتج وقد يكون:

    رسالة "لا يوجد حل”.

    طباعة X.

    طباعة الجذرين

X1, x2

حساب قيمة المميز: M = b2 – 4 a c

هل M أقل من صفر إذا لا يوجد حل للمعادلة.

    هل M تساوي صفر إذا هناك جذر واحد للمعادلة:  X = - b / (2 a)

    هل M أكبر من صفر إذا يوجد للمعادلة جذرين:

        X1 = (-b + (b2-4ac)^0.5) / (2 a)

        X2 = (-b - (b2-4ac)^0.5) / (2 a)

a, b, c

المخرجات (Output)

المعالجة (Processing)

المدخلات (Input)



خرائط التدفق: Flow Chart

هي عبارة عن تمثيل تخطيطي، يوضح بسهولة ترتيب خطوات حل المشكلة، بدءا من إدخال البيانات، ثم تحديد العمليات الحسابية والمنطقية، وصولا للمخرجات التي تمثل حل المشكلة.



بعض الأشكال المستخدمة في رسم خرائط التدفق:

الرمز الطرفي Terminal

رمز العمليات Process

رمز الإدخال والإخراج Input / Output

رمز اتخاذ القرار Decision



تابع بعض الأشكال المستخدمة في رسم خرائط التدفق:

خط الاتجاه Flow Line

رمز الربط أو الاتصال Reference

رمز اضافة تعليق Annotation



الاعتبارات الواجب مراعاتها عند رسم خرائط التدفق:

      بساطة ووضوح الخريطة لسهولة تتبع خطواتها.
    الاتجاه الافتراضي لأشكال الخريطة من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل.
    رمز العمليات يخرج منه خط اتجاه واحد فقط.
    شكل اتخاذ القرار يدخل له خط اتجاه واحد ويخرج منه خطان (نعم / لا).




تابع الاعتبارات الواجب مراعاتها عند رسم خرائط التدفق:

      الرمز الطرفي للبداية له خط اتجاه واحد خارج والعكس في الرمز الطرفي للنهاية.
    يفضل استخدام رمز اضافة تعليق مع أشكال الخريطة التي تحتاج توضيح.
    يستخدم رمز الربط أو الاتصال إذا كانت خريطة التدفق كبيرة وتحتاج أكثر من صفحة.
    بعد رسم خريطة التدفق يفضل تتبع جميع مساراتها واختبارها بقيم افتراضية معروف نتائجها.




مميزات استخدام خرائط التدفق:

    تمثل ضرورة قبل كتابة البرامج الكبيرة.
    تمثل أحد أشكال توثيق البرنامج.
    تضع تصورا كاملا لحل المشكلة وتساعد في تتبع مسارها.
    تساعد في عدم تكرار أجزاء معينه في الرسم أو البرمجة.
    الأشكال المستخدمة في رسم خرائط التدفق لها مدلول  واحد لدى جميع المتعاملين معها.
    تساعد في تصحيح الأخطاء بسهولة.
    تساعد في تطوير وصيانة البرامج.




عيوب استخدام خرائط التدفق:

    قد تبدو الخريطة معقدة للمشكلات الكبيرة.
    بعض التعديلات في البرنامج قد يؤدي لإعادة رسم الخريطة.
    أحيانا تشكل نسخ خريطة التدفق صعوبة كبيرة.
    الوقوع في بعض التفاصيل التي تبعدنا عن الحل.




مثال: حل معادلة من الدرجة الثانية:

a x2 + b x + c = 0

              معادلة من الدرجة الثانية

المطلوب:

           رسم خريطة التدفق التي توضح خطوات حل معادلة من الدرجة الثانية.

علما بأن جذري المعادلة:

x1,2= (-b ± (b2-4ac)^.5) / (2 a)



الحل:

Start

Print "No Roots"

If m < 0

M = b2 – 4 a c

Input a, b, c

If m = 0

X = -b / (2 a)

Print x1

X1 = (-b + (b2-4ac)^0.5) / (2 a)


X2 = (-b - (b2-4ac)^0.5) / (2 a)


Print x1, x2

End

Yes

Yes

No

No



مثال: تحويل درجة الحرارة من فهرنهايت إلى مئوية:


ارسم خريطة التدفق التي ندخل لها درجة الحرارة بالفهرنهايت فيتم تحويلها إلى ما يناظرها بدرجة الحرارة المئوية.

علما بأن قانون التحويل هي:

C = (5 / 9) * ( F – 32)



الحل:

Start

Input F

End

Print F, C

C = (5 / 9) * (F – 32)



مثال: حساب مجموع بعض الأعداد:


ارسم خريطة التدفق لحساب حاصل جمع أول 25 عدد فردي من الأعداد الطبيعية.

وذلك كما يلي:


Sum = 1 + 3 + 5 + …………. + 49



الحل:

Start

End

Print Sum

K = 1

Sum = 0

Sum = Sum + K

If

K = 50

Yes

No

K = K + 2



سودوكود : Pseudocode

طريقة لعرض خطوات حل المشكلة بلغة بسيطة مختصرة قريبة من لغات البرمجة.



مكونات سودوكود:

    الكلمات: وهي تمثل الأفعال المطلوب تنفيذها مثل: (Calculate – Print – Read - Stop).
    الجمل: تشرح المطلوب القيام به مثل: Calculate Sum of two Numbers
    مقاطع: والتي تمثل وحدة واحدة تضم عدة جمل مثل: Block IF.




قواعد وقيود استخدام سودوكود:


    اختيار أسماء ذات معنى واضح للمتغيرات بحيث تعبر عن محتواه.

    كتابة الأوامر في صورة خطوات سهلة وبسيطة وواضحة.




قواعد وقيود استخدام سودوكود:

    تتميز "سودوكود” بأنها:

     - سهلة الفهم.

     - لا تستخدم رموزا خاصة.

     - لا تخضع لقواعد صعبة أو معقدة.

     - سهلة التحويل لبرنامج بأي لغة برمجة.

    يؤخذ على "سودوكود”:

-  قد تكون طويلة بعض الشيء خاصة في المشاكل المعقدة.



مثال: حل معادلة من الدرجة الثانية:

a x2 + b x + c = 0

معادلة من الدرجة الثانية

المطلوب:

           كتابة سودوكود يوضح خطوات حل معادلة من الدرجة الثانية.

علما بأن جذري المعادلة:

x1,2= (-b ± (b2-4ac)^.5) / (2 a)



الحل:

(1) Input Values: read a, b, c
(2) Calculate m, Where it  given by:
      calculate m = b2 – 4 a c
(3) Detect m value:
    If m less than Zero then 
       print “No Roots
    Else if m Equal 0 then
               calculate x = - b / (2 a)
               Print “ x1 = x2 = “, x
            else 
               calculate x1 = (-b + (b2-4ac)^.5) / (2 a) 
                     x2 = (-b - (b2-4ac)^.5) / (2 a) 
                     Print x1, x2
            end if
    end if
(4) Stop processing