راهنمای یک صفحه‌ای برای علاقمندان به رشته کامپیوتر

مدتهاست که با دوستان مختلف، روی نوشتن مطالبی پیرامون رشته مهندسی کامپیوتر بحث می‌کنیم. این بحثها شامل ایرادات روتین بچه‌های مهندسی کامپیوتر تا کار کردن روی یک پروژه نه چندان بزرگ (ولی پرچالش!) میشه. از اونجایی که تازه هم کنکور گذشته و بچه ها کمی آزاد شدن، ولی ممکنه برای انتخاب رشته دچار تردید بشن؛ وقت خوبی بود که مطالبی در مورد ماهیت این رشته نوشته بشه. مطالبی که مینویسم، حاصل مطالعاتیه که در این چند سال داشتم. سعی میکنم کمی تاریخ تعریف کنم، کمی از علوم کامپیوتر بگم و در نهایت هم کمی از چیستی و ماهیت خود خود کامپیوتر (نه رشته).

کمی تاریخ

باید ببینیم کامپیوترها از کجا اومدن و چه اشخاصی در شکل گیری اونها، نقش داشتن. این کمی سخته که دقیقا بخوایم بگیم از کجا اومدن. انسان، از وقتی هوشمند شد و ابزار ساخت به دنبال ابزار کاملی برای حل مساله بود، پس همیشه هم تلاشش در این راستا بوده که این ابزار رو بسازه. در طول تاریخ هم، علوم و فنون مختلف به کمکش اومدن تا این ابزار رو کامل تر کنه. بذارید تعدادی از این علوم رو با هم بررسی کنیم.

فلسفه و ریاضیات

فلاسفه و ریاضی دانان، افرادی بودن که به دنبال پاسخ بودن. البته فلاسفه، پرسشگران قهارتری هم بودن و گاهی، سوالاتی مطرح کردند و ریاضیدانان، اون سوالات رو پاسخ دادن. حالا با توجه به این که کامپیوتر یک «ابزار حل مساله‌»س، میشه گفت هر دو گروه به شدت درش دخیل بودن.گاهی هم فلاسفه‌ای که روی علوم کامپیوتر تاثیر داشتند، ریاضی دان هم بودن. نمونه‌ش هم «محمد بن موسی خوارزمی» دانشمند پارسی‌گو.

خوارزمی، شاید اولین کسی بود که «تفکر رایانش» رو ابداع کرد. در کتاب معروفی به نام «جبر و مقابله» به حل معادلات جبری پرداخته و راه حل هاش، عموما مرحله مرحله و شفافن. به همین خاطر هم وقتی این روش حل مساله به اروپا میرسه، اروپایی ها بخاطر «الخوارزمی» (اسم ایشون) ، که در لاتین «الگوریتمی» گفته می‌شده، روش حل مساله رو «الگوریتم» اسم گذاشتند. چیزی که هنوز که هنوزه، داره استفاده میشه.

البته، کار خوارزمی نظام بخشیدن و سازمان دادن به علوم و فنونی بوده که در زمان خودش، مطرح می‌شده. در واقع، از کشف صفر توسط هندی ها تا قضایای که امثال تالس و فیثاغورث پایه گذاشتن، همه در نوشته شدن «جبر و مقابله» و ایجاد تفکر سیستماتیک برای حل مساله، دخیل بودن.

منطق

گرچه بهتر بود این یک مورد رو، قبل از فلسفه و ریاضیات میاوردم، ولی به نظر من منطق حاصل برخورد فلسفه و ریاضیه. گرچه خیلی قبل تر از خوارزمی منطق مطرح شده بود، اما دورانی هم که ماحصل کارش یعنی «جبر و مقابله» به اروپا رسید، ابتدای راه استفاده از منطق در بیان و حل مسائل بودند. پس سعی کردند با استفاده از منطق و جبر، بسیاری از مسائل رو حل کنند. منطقی که در اینجا قراره درموردش صحبت کنم همون منطق «ارسطو» است، منطقی که شاید امروزه پایه و اساس همه کامپیوترهاست.

منطقی که ارسطو بنیان گذاشته، یک منطق صفر و یکی به حساب میاد. بذارید اینطوری بگم؛ با منطق ارسطویی میشه اینطور گفت :

علی از احمد قدبلندتره. احمد از حسن قد بلند تر. پس علی از حسن هم قدبلندتره

و در این مورد، منطق ارسطویی کاملا کار میکنه. مثلا ریاضیاتیش میشه :

اگر x آنگاه y ، اگر y آنگاه p -> اگر x آنگاه p

و این بیان رو ما اصولا در نوعی از ریاضیات به نام «ریاضیات گسسته» یاد می‌گیریم. چیزی که پایه و اساس علوم و مهندسی کامپیوتر امروزیه. اما، این فقط کافی نیست؛ منطق در یک محیط خاص کار میکنه که ما اعدادی جز صفر و یک نداریم! پس نیاز به نوعی از محاسبه و جبر داریم که برای فقط صفر و یک، کار کنه و کافی باشه. چیزی به اسم «جبر بول»

آقایی که در تصویر می‌بینید، جورج بول، ریاضی‌دان و فیلسوف انگلیسیه که با پایه گذاری جبر صفر و یکی بر مبنای «صحیح و غلط» خودش، علوم کامپیوتر رو شدید تسریع کرد. در سده نوزدهم خیلی چیزا ساخته شدن و اکثرا هم، بر پایه همین «بودن یا نبودن» آقای بول کار میکردن. اما اشتباهاتی هم در این میان رخ داده که حالا بهش میرسیم!

وقتی همه چیز مکانیکی شد

 

محاسبه گرهای مکانیکی، تقریبا از زمانی که معاملات جزئی از زندگی بشر شدند وجود داشتن. مثل چرتکه که حاصل کار چینی ها بوده (روزگاری هم باقی دنیا از چینی ها کپی می‌کردن!) ، ولی محاسبه‌گرهایی مثل چرتکه، صرفا چهارعمل اصلی رو انجام میدادن و بعدها ریاضی‌دانها از اون وسیله برای محاسبه ریشه دوم و سوم اعداد هم سعی کردند استفاده کنن. ولی محاسبه گرهای پیچیده تری لازم بود!

آقایی که در تصویر می‌بینید «چارلز بابیج» یک ریاضی‌دان و مهندس انگلیسی بود. ایشون ایده «موتور تحلیلی» رو مطرح کرد که چیزی بود شبیه کامپیوترهای امروز. برنامه پذیر و قابلیت حل تعداد زیادی مساله در زمانی کم. اما، کار ایشون مشکلاتی داشت. ایشون سعی داشت همه چیز رو مکانیکی پیاده کنه و زمانی که این ایده رو مطرح کرد ماشین های مکانیکی هنوز اونقدر پیشرفته نبودن. و مشکل دوم رو بالاتر اشاره کردم، ایشون مدعی بوده که بدون جبر بول هم میتونه کامپیوتر رو پیاده کنه و کامپیوتری بسازه که با مبنای ده کار کنه (چیزی که هنوز هم نشده 🙂 ) .

اما ماشین های مکانیکی کم کم به سمت جبر بول و محاسبات آماری رفتن. یک بار دیگه این تصویر رو با هم ببینیم:

این تصویر، تصویری از یک ماشین «شرط بندی» است که در نیوزلند نصب شده بوده. عملکرد مکانیکی برای محاسبات آماری مربوط به شرط بندی روی مسابقه اسبها داشته.

اما مکانیک کافی نبود، لازم بود اما کافی نبود. پس به عصر «الکترومکانیک» باید سفری کوتاه داشته باشیم!

همه چیز از یک رله شروع شد

رله، قطعه الکتریکیه که میتونه مشابه یک کلید عمل کنه. در واقع اعمال ولتاژ به یک قسمتش، میتونه قطع و وصل شدن جریان الکتریکی در یک قسمت دیگر مدار رو تضمین و کنترل کنه (به این شکل ما مثلا میتونیم با استفاده از اینترنت، یک لامپ رو خاموش روشن کنیم!). در اون زمان، به فکر یه مهندس خوش ذوق آلمانی به اسم «کانراد تسوزه» زد که جبر بول رو با رله پیاده کنه. تسوزه چند تا پیاده سازی داشت ولی معروفترینشون این بود :

کامپیوتر Z4 آلمانی که در دهه ۳۰ ساخته شد و خیلی هم به کمک ارتش آلمان در جنگ دوم جهانی اومد. اما مطمئنا یک نابغه خوش ذوق دیگر در طرف انگلیسی وجود داره که بتونه از ساز و کار این ماشین، سردربیاره!

قبل از این که به اونطرف قضیه بپردازیم، این ماشین به شکل امروزی تونست برنامه اجرا کنه و زبان برنامه نویسی خاص خودش رو داشت. مجهز به سیستم ذخیره و بازیابی «پانچ کارد» بود و خیلی از مفاهیم امروزی رو در خودش داشت. اما هنوز نمیتونست «کامپیوتر» کاملی باشه چون خیلی مفاهیم رو نتونست پیاده سازی کنه، مهم تر از همه، شدیدا وابسته به عامل انسانی بود.

شروع بازی تقلید!

موقعی که کشورهای مختلف درگیر جنگ دوم بودن، اکثرا پیامهاشون رو رمزنگاری می‌کردن و شکستن رمزها، واقعا یک نابغه می‌طلبید. یک نابغه خوش ذوق که بتونه قهرمان جنگی باشه و رمز آلمانها رو بشکنه و متفقین رو، پیروز میدان کنه!

آقایی که در تصویر می‌بینید «آلن تورینگ» انگلیسی، این کار رو کرد. رمز آلمانیها موسوم به «انیگما» رو شکست و به این ترتیب قهرمان جنگی شد. اما کارش به همینجا ختم نشد و در دهه ۵۰ میلادی ایده «تفکر در رایانه» و «هوش مصنوعی» رو مطرح کرد که تا امروز هم مطالعه روی این موضوعات، ادامه داره. این شخص به معنای واقعی، نابغه و خوش ذوق بوده.

ترانزیستور و عصر سیلیکون

خب، این هم از فصل آخر تاریخ کامپیوتر. در اواخر دهه ۴۰ ، کامپیوترها یک دفعه رشد کردند. کشف ترانزیستور باعث شد مدارات الکتریکی و الکترونیکی مورد نیاز برای ساخت کامپیوتر بتونن روی یک سطح چند سانتی متری از سیلیکون خلاصه بشن. قطعاتی با کاربرد بالاتر ساخته بشن. عصر سیلیکون مصادف بود با حضور امثال دنیس ریچی و کن تامپسون و مفاهیمی مثل «سیستم عامل» (توضیح این بخش از تاریخ خودش یک پست جدا میطلبه پس شاکی نباشید از من لطفا!) مطرح بشن و رشد نرم افزاری در این حد، باعث شد که اصلا سرعت رشد یک شکل دیگری به خودش بگیره!

کامپیوتر چیست؟ کامپیوتر کیست؟

شاید باورتون نشه ولی قبل از ظهور ماشین های محاسبه گر، کامپیوتر یک عنوان شغلی بوده برای کسانی که محاسبات پیچیده رو انجام میدادن (و طوری که در موردشون مطالعه کردم، ظاهرا حق پرسش در مورد این که این محاسبه رو چرا دارن انجام میدن نداشتن) و بخش جالبتر این بوده که عموما «کامپیوتر»ها رو در سازمانها، خانمها تشکیل میدادن (البته اولین برنامه نویس جهان هم یک خانم به اسم ایدا لاولس بوده که در تصویر زیر می‌بیندشون).

البته، اونقدری نمی‌گذره که «علوم کامپیوتر» مطرح میشه. بعنوان علم مطالعه و پردازش داده. و این پدیده، همزمان بوده با پدیدار شدن کامپیوترهای به معنای امروزی. پس بیشتر اپراتور و برنامه نویس تربیت می‌کردند.

در تصویر بالا هم، عکسی از اپراتورهای کامپیوتر انیاک (در امریکا) رو می‌بینید که هم باید به نرم افزار مسلط می‌بودن و هم سخت افزارش.

اما به طور کل، کامپیوتر امروزه چی تعریف میشه؟ کامپیوتر یعنی وسیله‌ای برای پردازش داده و استفاده از اون داده در علم. ما داده های مختلفی داریم که کامپیوتر میتونه برای ما پردازشش کنه و نتیجه اون پردازش رو در هر شکلی به ما بده (یک نمودار، روشن و خاموش شدن یک دستگاه خاص یا حتی یادگیری و تکرار یک عمل از روی همون داده ها). پس، تا اینجا هم تا حد زیادی تاریخ کامپیوتر رو تونستیم بفهمیم، هم تعریفش رو. شاید براتون جالب باشه که اصلا کامپیوتر ها چطوری هم ساخته میشن!

کامپیوتر چطور داده رو پردازش میکنه؟

برگردیم به همون جبر بول. ما یه سری وسیله (یا بهتر بگم نمایش الکترونیکی!) از عملیات بولی داریم که بهشون میگن «دروازه منطقی» یا همون گیت. گیتها به این شکل هستند :

هر کدوم از اینها میتونن یکی از توابع بولین رو پیاده کنن. حالا، ما اگر اینها رو کنار هم بچینیم میتونیم بخش بزرگی از محاسبات رو به سادگی انجام بدیم. مثلا این مداری که من ساختم رو ببینید :

این مداریه که یک عدد BCD (که نوعی رمزگذاری در کامپیوتره) رو دریافت میکنه، به صورت دهدهی (دسیمال، مبنای ده) در خروجی قرار میده. حالا ما میتونیم اونطرف با یک Encoder این مقادیر رو دوباره به BCD یا هر فرمت دیگری تبدیل کنیم. در واقع کاری که ما انجام دادیم همون پردازش داده‌س. حالا هر قسمتی رو میشه یک بلاک در نظر گرفت و کنار هم قرار داد تا به چنین چیزی رسید :

مداری که در بالا طراحی کردم، یک واحد محاسبه و منطق برای یک کامپیوتر هشت بیتی بود (لینک) و این واحد، همونجاییه که داده پردازش میشه. البته واحد کنترل و حافظه هم در کامپیوتر داریم که برای کنترل پروسه پردازش و ذخیره داده پردازش شده ازشون استفاده می‌کنیم!

خب، فکر کنم به اندازه کافی اون چیزایی که میخواستم رو پوشش دادم، امیدوارم اگر قصد کامپیوتر خوندن دارید، شیرینی و زیبایی این رشته رو قبل از ورود به دانشگاه درک کنید و وقتی واردش می‌شید، لذت ببرید 🙂

Share

صداگذاری بازی کامپیوتری در یونیتی – بخش دوم

در بخش گذشته؛ با نحوه صداگذاری و ورود به Trigger و همچنین اضافه کردن موسیقی متن به بازی، آشنا شدیم. در این بخش میخوایم کمی پا رو فراتر بذاریم و Dynamic Soundscape رو هم یاد بگیریم. فقط قبل از اون باید کمی مفاهیم آهنگسازی/صداگذاری رو با هم مرور کنیم.

مفهوم Soundscape

فضاهایی که توسط صدا ساخته میشن، یا بهتر بگم؛ صدایی که باعث میشه فضایی خاص به ذهن ما بیاد رو بهش میگن Soundscape. مفهوم پیچیده‌ای نیست ولی میتونه به پیچیده شدن سایر مفاهیم یا حتی هموار تر شدن فهمشون، کمک کنه.

در تصویر بالا، چند Soundscape رو مشاهده میکنیم. یکی برای موج، یکی برای باد، یکی برای پرندگان و … . اما آیا همیشه Soundscape ها، صداهای محیطی (Ambient ) هستند؟ خیر. بعضی وقتا هم قطعات کوتاه و کوچک موسیقی هستند که به ما در درک شرایط کمک میکنن (برای اهل فنش : مثلا یه ویولن ترمولو که یه آرپژ مینور رو بزنه، میتونه کمی ترس یا نگرانی رو القاء کنه). پس، ما نیاز به Soundscaping داریم که بتونیم با صداها؛ حس القاء کنیم.

مفهوم Dynamic Soundscape

خب اینجا کمی مفهوم میتونه پیچیده باشه، اصلا چرا میگیم داینامیک؟ مشخصه، چون قرار نیست همیشه یکسان باشه. پس به چه دردی میخوره؟ فکر کنید در بازی شما صحنه‌ای وجود داره که قراره صدای آب پخش بشه، پس باید با نزدیک شدن به آب، صدای آب کم کم بلند بشه و به گوش برسه، و وقتی کارمون با اون مرحله تموم شد، صدای آب قطع بشه. این رو بهش میگیم Dynamic Soundscape . در یونیتی به سادگی میتونیم این مفهوم رو پیاده کنیم .

مفاهیم مورد نیاز در یونیتی

مفهوم Audio Mixer

میکسر، مفهومش تقریبا همه جا یکیه، پس اگر با Reaper, FL Studio, Studio One و نرم افزارهای آهنگسازی دیگر (هزاران نرم افزار دیگه!) کار کردید، با این مفهوم آشنایید پس این بخش رو می‌تونید ازش عبور کنید . اما به طور کل، ما از میکسر استفاده میکنیم جهت این که صداها رو به کانالهای مختلف بفرستیم. در این کانال ها میتونیم بلندی صدا، تغییراتشون و همچنین افکتهایی که نیاز داریم رو کنترل کنیم.

در یونیتی هم امکان ایجاد و مدیریت تعداد بسیار زیادی میکسر وجود داره، گذشته از اون ما میتونیم یه سری میکسرها رو Master در نظر بگیریم و یه سری دیگه رو زیرمجموعه اونا حساب کنیم. به این شکل، تقریبا میشه گفت که خود یونیتی داره به ما یه استودیوی کامل صداگذاری رو تحویل میده.

شروع پروژه

خب، اول از فولدر Assets با راست کلیک، یک Audio Mixer ایجاد کنیم و اسمش رو بذاریم Master (قراره همه میکسرهای دیگرمون زیرمجموعه این باشن) :

بعد از منوی Window گزینه Audio Mixer رو فعال میکنیم و به این شکل اون رو خواهیم دید :

حالا که یک Master داریم، دو گروه دیگه (از زیرمجموعه Groups )  ایجاد میکنیم به اسم Soundtrack و Sphere . از Soundtrack برای کنترل موسیقی متن (چطوری؟! یاد میگیریم) استفاده میکنیم و از Sphere برای کنترل موسیقی که کنار Sphere ما پخش میشه.

حالا میریم سراغ دوربینمون و Audio Source ای که بهش اضافه کردیم ، یک گزینه Output داریم، اون رو روی Soundtrack قرار میدیم (به همین راحتی، موسیقی/صدا رو در یک کانال از میکسر فرستادیم!)

و به همین ترتیب، موسیقی که روی Sphere قرار دادیم رو هم به کانال Sphere میفرستیم.

استفاده از Snapshot ها

میکسرها قابلیتی دارن به اسم Snapshot که میتونیم وضعیتی رو از اون میکسرها، ثابت نگه داریم. در واقع انگار که عکس گرفته باشیم (از اسم مشخصه). و به کمک همین Snapshot هاست که میشه وضعیت صدا رو کنترل کرد. در ادامه، کد و روش کار رو با هم یاد میگیریم.

نوشتن اسکریپت Dynamic Soundscape

قبل از هرچیزی، اسکریپتی که در بخش قبل نوشتیم رو از Sphere حذف میکنیم و فایل صوتی رو مستقیم به Audio Source میدیم. سپس به Audio Mixer بر میگردیم و این طور تغییرش میدیم :

با اجرای بازی، الان فقط میتونیم صدای موسیقی متن رو بشنویم. پس میریم به قسمت Snapshots و روی + کلیک می‌کنیم و اسمش رو میذاریم Snap1 . سپس، اون Snapshot ستاره دار (به نوعی Master در اسنپ شاتها!) رو به این شکل تغییر میدیم :

و باز یک Snapshot جدید به اسم Snap2 ایجاد میکنیم. حالا در Asset ها یک C# Script تازه ایجاد میکنیم به اسم DynamicSoundscape . و این ها رو درونش مینویسیم :

در خط چهارم من UnityEngine.Audio رو اضافه کردم، این به این معناست که میتونم از Snapshot ها هم استفاده کنم. در خط ۷ و ۸ هم دو تا Snapshot ساختم به اسم fadeIn (برای آرام بلند شدن صدای مورد نظر) و fadeOut (برای آرام کم شدن صدا)، سپس تعریف کردم که وقتی وارد Trigger شدیم و تگمون هم Player بود، وارد fadeIn بشه و وقتی ازش خارج شدیم، وارد fadeOut . حالا این اسکریپت و دو اسنپ شاتی که ساختیم رو به Sphere میدیم :

حالا وقتشه که بازیمون رو اجرا کنیم و نتیجه رو به چشم ببینیم 🙂

نتیجه کارمون به صورت GIF به این شکله (به تغییر کانالهای میکسر دقت کنید 😀 )

مسلما این همه اون چیزی نیست که برای صداگذاری باید بدونید، ولی به نظر من مهم ترین بخشه. امیدوارم در این دو بخش، تونسته باشم به خوبی پوشش بدم مطلب رو. در آینده هم احتمالا باز مطالبی در مورد کار با یونیتی خواهم نوشت، و اینها آخرین مطالب من در یونیتی نیستن. بهرحال، امید به این که مفید بوده باشه و امید به موفقیت شما 🙂

Share

صداگذاری بازی کامپیوتری در یونیتی – بخش اول

بحث صدا و موسیقی در بازی کامپیوتری، بحث عجیب و گهگاه پرچالشیه. چرا که صداها میتونن جو و هدف بازی ما رو تعیین کنند و بهش فضای بالاتری اختصاص بدن. در این مطلب، قصد دارم بخشی از تجربیات خودم در زمینه صداگذاری (و نه آهنگسازی!) در بازی های کامپیوتری رو با شما به اشتراک بذارم. در این مطلب، چیزی که بررسی میکنیم : ۱. قرار دادن موسیقی متن بازی و ۲. پخش صدا در Trigger های خاص خواهد بود. پس در ادامه با من باشید 🙂

قرار دادن موسیقی متن بازی

اول یک پروژه به اسم Audio Test درست میکنیم، سپس وارد Scene اصلی میشیم تا این صفحه یونیتی رو ببینیم :

حالا باید دو کار انجام بدیم، از Asset های پیشفرض، یک First Person Controller برداریم و Main Camera رو هم پاک کنیم. ضمن این که لازمه حتما یک «زمین بازی» بسازیم. بعد از این کارها Scene من این شکلی شد :

وقتی روی FPSController کلیک کنیم و اولین زیرمجموعه‌ش رو در Inspector ببینیم با این صحنه مواجه میشیم :

همونطور که می‌بینید، در این Inspector ما عنصری به اسم Audio Listener داریم. Audio Listener کارش «شنیدن صدا»ست و روی دوربین سوار میشه. کاراکتر اول شخص هم معمولا همراه خودش یک دوربین داره، پس خیالمون از بابت «شنیده شدن» صدا، راحته. حالا روی Add Component کلیک می‌کنیم و یک Audio Source بهش اضافه میکنیم و سپس، موسیقی متن مورد نظر رو به عنوان Audio Clip بهش معرفی می‌کنیم (در اینجا دوئت پیانو و ویولن که چند وقت پیش ساخته بودم رو معرفی کردم) و تیک Loop هم میزنیم :

(البته اینجا تیک Loop رو نزدم) و حالا تبریک! موسیقی متن بازی شما نشست روی بازی. ولی این همه ماجرا نیست. ماجرا در کل خیلی پیچیده تر میشه ولی این اولین چیزیه که ما باید یاد میگرفتیم (مثلا بعدها در مورد این که چطور موسیقی داینامیک استفاده کنیم و … هم بحث خواهد شد).

حالا که این رو یاد گرفتیم، بریم سراغ اضافه کردن یک لایه صدا که در یک Trigger خاص قرار می‌گیره.

ساخت Trigger های صدا

در Scene یک Sphere میسازیم، یک متریال دلخواه بهش میدیم، یک Collider از نوع Trigger براش تعریف می‌کنیم و نتیجه میشه این :

خب، محتوای Inspector باید مثل این باشه (البته الزامی نیست، صرفا خواستیم که محدوده Collider مشخص باشه). الان کاری که باید بکنیم، اینه که یک Audio Source و یک Script به این Sphere اضافه کنیم (زبان اسکریپت رو سی‌شارپ تعیین کنید). حالا کافیه در اسکریپتمون چنین چیزی بنویسیم :

این اسکریپت، میگه که «اگر چیزی وارد Collider من شد و تگ Player داشت، کلیپی که معرفی شده رو یک بار پخش کن». پس به Inspector باید بریم و برای FPSController مون، یک تگ Player تعریف کنیم. سپس، به Script (و نه Audio Source ) باید یک Clip اختصاص بدیم، به این شکل :

و خب کار تموم شد! این فایل صوتی هم با ورود ما به Trigger تعریف شده، پخش خواهد شد!

چه چیزهایی مونده که هنوز باید یاد گرفت؟

موضوعی که اینجا بهش پرداخته شد خیلی خیلی سطحی بود. برای کار صدا در یونیتی، هم باید با Audio Mixer کار کنیم هم Audio Mixer Snapshot . گذشته از اون، باید با اسکریپت؛ اینها رو به هم مرتبط کنیم، به شکلی که یه جا موسیقی آروم قراره پخش بشه و بعد موسیقی یک صحنه خوفناک وارد بشه و … . سعی می‌کنم در قسمت (های) بعد، این موارد رو هم پوشش بدم.

موفق باشید 🙂

Share

چگونه بازی‌ساز شویم؟

بارها این مطلب را آمدم بنویسم ولی هربار پاکش کردم. هی پاک کردم و هی دوباره از نو. اما این بار با قصد و نیت جدی تری به دنبال اینم که بنویسم. تا کمی با «صنعت گیم» آشنا بشیم. چون اکثر ما در «بازی کردن» خوبیم. پول خیلی خوبی برای بازی کامپیوتری پرداخت میکنیم، مدتی را در نوجوانی معتاد کلش آو کلنز بودیم و … . پس، بهتره کمی از «بازی کردن» فرا تر بریم و به «بازی ساختن» فکر کنیم.
حداقل برای کسانی که در رشته های مرتبط تحصیل می‌کنند، صرف بازی کردن کافی نیست، بلکه باید کمی هم با تکنولوژی و راه و رسم ساخت بازی آشنا باشیم.

در سال ۹۶، حدود دو ماه در استودیویی مشغول کار شدم، بعنوان «آهنگساز» برای بازی کامپیوتری. اول که قرار بود کار آهنگسازی و دیزاین صدا به واسطه کامپیوتر رو براشون انجام بدم. یعنی طراحی ساندترک های بازی (موسیقی متن) و طراحی ساند افکت (صداهایی که می‌شنویم، مثل باد، صدای دستگاههای عجیب و غریب آخرالزمانی یا صدای هیولا و … ) ولی کم کم بخاطر کمبود نیرویی که به کار صدا وارد باشه، رُل «صدا گذار» هم به من داده شد. حالا دیگه صرفا کسی که کل روز وقتش پشت FL باشه نبودم و باید در یونیتی انجین کد میزدم و Sound Object و … وارد میکردم و با میکسرهای یونیتی بازی میکردم. برای من سخت بود چون اولا که به من گفته نشده بود قراره صداگذاری کنم، دوما زبان یونیتی سی شارپه و من هم چندان دل خوشی ازش ندارم. پس به شدت سعی میکردم تن ندم و از زیرش دربرم (حتی نیروی کمکی هم با خودم برده بودم 😀 ). ولی باگ قضیه این نبود. باگی که در این سیستم بود فراتر از این ماجراها بود. که در این مطلب قراره در موردش توضیح بدم!

از کجا شروع کنیم؟

برای بازی سازی، ما رُل های متعددی داریم. از برنامه نویسان و متخصصین هوش مصنوعی گرفته تا رُلهای کاملا سینمایی مثل نویسنده و کارگردان، همه حیاتی و مهم هستند و باید در یک تعادل حساس، کنار هم قرار بگیرند. نه این که یک یا دو نفر سعی کنند همه این رُل ها رو داشته باشند. حداقل وقتی که قراره بازی پدرمادر دار و درست و حسابی بسازیم، نیاز داریم برای هربخشی یک متخصص (یا یک تیم متخصص) داشته باشیم. در این قسمت، با هم کمی نقش ها رو بررسی میکنیم. از یک «ایده» ساده تا یک «بازی» کامل.

ایده خام

اگر همین لحظه که این متن رو میخونید یک دقیقه متوقف بشید و سعی کنید برای «موضوع آزاد» انشاء بنویسید، چه خواهید نوشت؟ مثلا آیا «یک سرباز رومی گرفتار شده در ایران» یا «یک سردار صفوی گرفتار شده در عثمانی»؟ یا حتی ساده تر، «کودکی که از سر کنجکاوی وارد یک قلعه ویکتوریایی شده». همه این ها جذابن. ولی زیادی خام هستند، شما نیاز دارید که کمی این ها رو پرورش بدید تا برسید به «ایده خام».

بیاید به «کودکی که از سر کنجکاوی وارد یک قلعه ویکتوریایی شده» رو با هم کاملش کنیم. میگیم «کودکی داشت در یکی از خیابانهای لندن، توپ بازی میکرد. ناگهان توپش درون قلعه افتاد. هیچ کس از بزرگترها – به خاطر داستانهایی که از آن قلعه شنیده بودند – داخل نمی‌شدند تا توپ را برای کودک بیاورند. حالا کودک بخاطر شجاعت و نترسی کودکانه‌اش، این خطر را به جان خرید و وارد قلعه شد». تا اینجا یک ایده بسیار خوب داریم. حالا لازم شد که روی ایده کار کنیم. پس این ایده رو با یک «نویسنده» در میان میگذاریم (یا خودمان، اگر توانش رو داریم، روی بسطش فکر میکنیم).

نویسندگی و بسط ایده

تا اینجا، ساخت فیلم و بازی بسیار شبیه بودند. اما از اینجا به بعد قراره که متفاوت تر بشن. بازی یک نوع رسانه «اینتراکتیو» یا «تعاملی» به حساب میاد ولی فیلم نه. کنترل بخشی از بازی دست پلیره ولی فیلم نیست. بنابراین باید اول تصمیم بگیریم «کجا قراره بازی مثل یک فیلم روند خودش رو طی کنه» و «کجا قراره بازی دست پلیر بیفته». حالا میتونیم ایده ها رو کنار هم بچینیم. ولی قبل از چیدن این مسائل کنار هم، نیاز داریم که یک سری المان ها را به خوبی کنار هم قرار بدیم :
۱. پیش زمینه و تاریخچه از موضوع کلی (چرا مردم حاضر نیستند در اون قلعه برن؟ حتی وقتی توپ کودک معصومی آنجا افتاده؟)
۲. طرح سوال کلی و شروع داستان (ورود کودک به قلعه)
۳. ایجاد تنش (رو به رو کردن کودک با چیزی که تا به حال با اون مواجه نشده، دیدن موجودات ماوراء الطبیعی و …)
۴. حل سوال توسط قهرمان و پایان داستان (جنگیدن کودک با توهماتی که درون قلعه با آن دچار شده، جنگیدن کودک با طرز تفکر مردم و غالب شدن یک طرز تفکر جدید).
بسیار خب، حالا بیایم با هم کل ایده رو به «طرح کلی» یا همون «پلات» تبدیل کنیم :

«سالیان سال، قلعه‌ای ویکتوریایی در جنوب شهر لندن بود که مردم منطقه شبها از آن صدای جیغ و داد می‌شنیدند. گاهی هم مردمی که در روز از کنار آن قلعه عبور می‌کردند، صدای گریه و زاری زنی را می‌شنیدند، گویی که به سوگ فرزندش نشسته باشد.
روزی، «آلن» ، کودک ۱۰ ساله‌ای که ساکن جنوب لندن است، به تنهایی با توپ خود بازی میکند، ناگهان توپ او از  دریچه قلعه، به درون آن میفتد. پسربچه از چند بزرگتر خواهش میکند که توپش را برای او بازگردانند، اما همه آنها با اتکا به اتفاقاتی که در آن قلعه افتاده است، می‌ترسند که داخل شوند؛ چرا که هراس از «زنده برنگشتن» در وجود آنان نهادینه شده است.
آلن، دیگر از دست آن آدم بزرگها به ستوه آمده و خودش وارد قلعه می‌شود. در اولین نگاه، اسکلت زنی را می‌بیند که با لباس عروسی کهنه و تارعنکبوت بسته، روبروی یک دست آینه و شمعدان نقره نشسته است؛ نماد های سلطنتی مجارستان و انگلیس را می‌بیند که تارعنکبوت بسته و از رنگ و رو افتاده اند. محو تماشای شکوه از دست رفته خاندانهای سلطنتی شده که ناگهان یادش میفتد به دنبال توپش آمده.
وقتی آلن در قلعه به دنبال توپش میگردد، ناگهان پایش روی یک چیزی – مانند یک تکه استخوان – رفته و صدای جیغی در محیط می‌پیچد. تمام افرادی که سالها در آن قلعه حبس شده و مُرده بودند، زنده می‌شوند و حالا وظیفه آلن است که به داستان آنها گوش دهد و و وقتی که به صورت کامل، هم داستانها را شنید و هم نامه ها و خاطرات را خواند، تازه می‌تواند از قلعه خارج شود و خارج از آن قلعه، ماجرای زنی که به انتظار دامادش نشسته بود را، برای آدم‌بزرگها تعریف کند و پلیس نیز جرات کند به قلعه ورود کرده و سپس ماجرا در تمام دنیا، پخش شود».

چیزی که در بالا خواندیم، یک پلات ساده بود. این پلات رو من بداهه نوشتم و شاید پلات درستی نباشه، ولی ممکنه سالها بعد به یک بازی تبدیل بشه. حالا نکته مهم اینه که این پلات باید به فیلمنامه تبدیل بشه، مثلا گشت و گذار صرف توی یک قلعه به اندازه کافی هیجان انگیز نیست، پس یک جا لازمه که مثل بازی «لایه های ترس» ، از بُردهای «وی‌یا» (برد Ouija که از دو کلمه Oui فرانسوی و Ja آلمانی تشکیل شده و برای احضار ارواح استفاده میشه) برای ارتباط با ارواح یا حل یک معما استفاده کنیم. یا مثلا، در کشوی میزکار افسر آلمانی – که چندین روز مهمان آن خانم ثروتمند و نجیب‌زاده بوده – یک کلید قایم کنیم که مربوط به یکی از درهای اصلی قلعه باشه. پس اینجا کار نویسنده به «طراحی گیم‌پلی» تغییر میکنه. معمول هم اینه که طراح گیم‌پلی شخص متفاوتی از نویسنده باشه، مگر این که تیم ما به قدر کافی بزرگ نباشه. بعد از این که گیم پلی طراحی شد، و حالا داستان و گیم پلی پخته ای داریم، وقتشه که از دو نفر کمک بگیریم : هد تیم برنامه نویس ها و کارگردان.

شروع به ساخت و کارگردانی

شما در متنی که نوشتید احتمالا برای هر کاراکتری یک شرح حالی دادید. مثلا «آلن» در پلات ما یک کودک ده ساله از خانواده ای متوسط در جنوب لندن، که هم‌بازی نداره. این شرح حال برای «کاراکتر آرتیست» مهمه چرا که داره روی اون قضیه، کاراکتر رو متصور میشه. یا در مورد اماکن و … . «یک قلعه ویکتوریایی قدیمی خزه بسته» توصیف بسیار خوبیه برای یک «آرتیست محیط» که اون رو چطور طراحی کنه که هم در نگاه اول یک خرابه متروکه به نظر برسه و هم یک محیط خوفناک. حالا کارگردان باید از طرحهایی که براش زده میشه انتخاب کنه. آرتیست های دیجیتال با نرم افزاری مثل بلندر یا تری‌دی مکس، اونها رو تبدیل به آرت سه بعدی کنن، و تحویل برنامه نویس ها بدن.

برنامه نویس ها هم وظیفشون ایجاب میکنه که در محیط بازی‌سازی (مثلا یونیتی) داستان رو به کد تبدیل کنند. انیماتور ها بخش های «غیر اینتراکتیو» رو میسازند و برنامه نویس بخش اینترکتیو رو. بعضی وقتها هم با هم همکاری میکنند (مثلا وقتی که قراره کاراکتر وارد یک Trigger خاصی بشه و مثلا سقف بریزه) و این مرحله تولید هم به خوبی پیش میره. تا این که یک بازی کامل ولی بدون صدا داریم. حالا وقتشه که «بازیگران صدا» و «صدا بردار» و «صدا گذار» هم وارد بشن. حالا بازی ما هم صدا داره هم گیم پلی. هم مکانیک بازی به خوبی در محصول ما پیاده شده. پس در «پس تولید» چه میکنیم؟

پس‌تولید

در پس تولید، موسیقیدان و آهنگساز وارد میشن و متناسب با سینماتیک، مکانیک و گیم پلی موسیقی میسازن. ممکنه صداگذار خود تیم، حاضر به صداگذاری نشه (چون کار اصلیش در تولید بوده و نه پس تولید) پس تیم آهنگسازی خودش یک صداگذار هم داره (شاید هم همون صداگذار تیم باشه ولی این بار بعنوان صداگذار تیم آهنگسازی!)، موسیقی روی بازی قرار داده میشه و بازی آماده عرضه برای بازار. ولی هنوز زوده پس عجله نکنید!

توی این مرحله از خوره بازی ها، کسانی که اون ژانر رو دوست دارند و حتی «کسی که صرفا بازی رو دوست داره ولی نه گیمره و نه اهمیتی به محتوای بازی میده» دعوت میشه که بازی رو تست کنن. تست هم معمولا یا از طریق اینترنت اطلاع رسانی میشه (تا جایی که میدونم فن‌افزار چنین کاری کرد) و یا از تیمهای دیگر درخواست میشه که تسترهاشون رو در اختیار تیم بذارن. تسترها تست میکنن. بازی میکنن و میگن «فلان جا بهتر بود معما سخت تر میشد» یا «بهمان جا موسیقی به صحنه نمیخورد». پس یک بازنگری میکنیم و اونجاهایی که واقعا توی ذوق میزنه رو تعویض میکنیم، اونجاهایی که از قصد یک تناقضی ایجاد کردیم (مثلا قرار دادن موسیقی جز امریکایی روی یک صحنه قتل پر خون) رو توضیح میدیم.

حالا وقتشه که بازی رو منتشر کنیم. چه روی استیم، چه مستقل، چه روی بازار یا هیولا، فرقی نداره. مهم اینه که باید مارکتینگ خوبی داشته باشیم (در مورد مارکتینگ خوب بازی کامپیوتری و جذب نیرو در استدیو هم خواهم نوشت) که مشتری جلب کنیم. با خارجی ها در ارتباط باشیم (چون اونها هم منتقدان خوبی دارند!) و فقط به داخل ایران محدود نشیم. ولی یادتون نره «نقدها باید شنیده بشن ولی الزامی در عمل کردن به اونها نیست». و آماده بشیم برای پروژه های بعدی.

یک کلام، برای بازی ساز شدن باید چه کار کنیم؟

اگر نظر من رو میخواید، هم باید بازی کنید، هم فیلم ببینید هم کتاب بخونید. خوندن داستانهایی مثل IT یا «برج سیاه» از استفن کینگ، دیدن فیلمهایی مثل «سگ اندلسی» از لوییس بونوئل یا حتی دیدن فیلمهای پرهیاهو و تجاری مثل «دانکرک»، بازی کردن بازیهای مستقل مثل «اینساید» یا «لایه های ترس» یا بازی های تجاری مثل «رزیدنت اویل» همه و همه کمکه. ایده ها از کره مریخ در ذهن ما نمیان، با دید ما از دنیای اطراف ساخته میشن. علاوه بر این آشنایی و کار با موتورهای بازی سازی (بخصوص یونیتی) شدیدا مهمه. حتی اگر شما صرفا تهیه کننده هستید و قرار نیست حتی یک خط هم کد بزنید، لازمه که آشنا باشید.

 

 

 

 

Share

آغاز به یادگیری هوش مصنوعی

در پست قبلی وبلاگ، در مورد چیستی هوش مصنوعی توضیح دادم. در این یکی پست، قصدم اینه که به شما بگم برای یادگیری هوش مصنوعی لازمه چه چیزهایی بلد باشیم و چه چیزهایی رو در طول زمان یاد میگیریم. خب، پس بریم سراغ این که برای هوش مصنوعی چه پیش‌نیازی لازمه، بعد کم کم بریم سراغ سیر یادگیری و … .

  • الگوریتم:
    این که بتونید برای یک برنامه، یک الگوریتم بهینه پیدا کنید یا پیشنهاد بدید، مهم ترین عامل در یادگیری و انجام پروژه های هوش مصنوعی به حساب میاد. اگرچه این مورد، همه جا کاربرد داره و کلا برای برنامه نویس و دولپر خوب شدن لازمش داریم؛ ولی اینجا لازمه که به الگوریتم و الفبای موضوع مسلط باشیم. پس، باید یاد بگیریم که چطور با استفاده از الگوریتم ها یک برنامه بسازیم. خب برای یادگیری الگوریتم (اگر بلد نیستید) پیشنهاد من کتاب CLRS هست. هم ترجمه این کتاب در بازار موجوده و هم زبان اصلیش در اینترنت هست.
  • برنامه نویسی :
    برای این که بتونید پروژه هوش مصنوعی انجام بدید باید برنامه نویسی بلد باشید؛ بهرحال بخشی از کامپیوتره و نمیشه ازش در رفت. گرچه ممکنه شما صرفا ایده پردازی یک پروژه هوش مصنوعی رو انجام داده باشید ولی موضوع مهم اینه که شما بتونید همون ایده رو هم چندین بار تست کنید و بعد ارائه‌ش کنید به یک تیم. پس، برنامه نویسی بلد بودن هم از شرایط یادگیری و انجام پروژه در هوش مصنوعی هست. پیشنهاد من هم برای یادگیری زبان، پایتونه که الان تبدیل شده به ابزار شماره یک پروژه های هوش مصنوعی.
  • علوم شناختی :
    علوم شناختی یا Cognitive Science ترکیبیه از روانشناسی، فلسفه ذهن، زیست شناسی مغز و علوم کامپیوتر. البته انقدر ها هم خلاصه نیست و من دارم انقدر خلاصه میگم. برای این که بتونیم پروژه های هوش مصنوعی بزنیم؛ لازم داریم که بلد باشیمش. گرچه طوریه که در حین یادگیری هوش مصنوعی هم، این موضوع رو یاد میگیریم. خیلی از ایده ها و … که در هوش مصنوعی (به ویژه شبکه های عصبی مصنوعی) مطرح شده، حاصل کار دانشمندان شناختی بوده.
شبکه عصبی مصنوعی
شبکه عصبی مصنوعی

 

  • با مغز انسان آشنا بشید!
    این مورد از مهم ترین مواردی هست که باید به عنوان کسی که کار هوش مصنوعی میکنه، بلد باشیم. کاری که ما میخوایم بکنیم این هست که یک سری اعمال انسانی مثل تفکر، تصمیم گیری و یادگیری رو برای ماشین پیاده سازی کنیم و ماشین ما قراره فکر کنه برای ما. پس، بهتره که ساختار مغز رو بشناسیم و باهاش آشنا بشیم. در این زمینه هم کتاب و رفرنس زیاد داریم.
  • از منابع مختلف استفاده کنید!!!
    و در آخر هم، استفاده از منابع متعدد مثل یوتوب، وبسایت های هوش مصنوعی و کتابها توصیه میشه. به این شکل شما میتونید به راحتی و بدون هیچ مشکلی، هوش مصنوعی یاد بگیرید و از انجام پروژه های هوش لذت ببرید.
Share

هوش مصنوعی چیست؟

«هوش مصنوعی» کلمه ای نه‌چندان آشنا برای همه افرادیست که در حوزه های مربوط با IT ، کامپیوتر و رباتیک فعالیت میکنند. این کلمه هر روز شنیده میشه، و وقتی در وادی های تخصصی تر وارد میشیم، کلمات و عبارات دیگری همچون «یادگیری عمیق» ، «علم داده»، «شبکه عصبی» و … هم پا به عرصه وجود میذارن. هر کدوم دارن به یک چیزی اشاره میکنن، ولی در نهایت میرسیم به «هوش مصنوعی». هوش مصنوعی، آینده علوم کامپیوتر و حتی شاید آینده بشریت باشه!

artificial-intelligence-risk-reward-now-labs

اما هوش مصنوعی دقیقا چیه؟! چه کاربردی داره و چه طور میشه که انقدر میتونه در زندگی من و شما، مهم باشه؟ به طور کلی میشه گفت اگر رفتارهای انسانی رو بخوایم روی ماشین پیاده کنیم، میشه هوش مصنوعی ولی تعریف اصلا نمیتونه هوش مصنوعی رو توجیه یا تعریف کنه. چرا که همین الان بدون هوش مصنوعی خیلی از کارهایی که انسان میکرده (یا میکنه) رو کامپیوتر ها هم میتونن حل کنن (مثل محاسبات جبری یا منطقی ساده). ولی اگر بگیم که رفتارهای هوشمندانه انسان، مثل تفکر و تصمیم‌گیری رو روی ماشین پیاده کنیم تا حد خیلی زیادی هوش مصنوعی رو تونستیم پوشش بدیم. حالا چی شد که هوش مصنوعی انقدر مهم شد؟ انقدر برای ما ارزنده شد؟! بهتره قبل از این که جواب این سوال رو بدیم، بریم ببینیم که اصلا کاربردش چیه!

در سیستم سنتی کامپیوتر، ما وقتی بخوایم که یک برنامه بنویسیم، چی کار میکنیم؟ میایم راه حل در میاریم براش و با اون راه حل، ورودی هایی که بهمون داده شده رو به خروجی تبدیل میکنیم. این سیستم، سیستم خیلی خوبیه و همیشه و همه جا هم کاربرد داره. ولی یه جاهایی هم نمیتونه کاربردی بشه، چرا که مثلا مثل «تبدیل هر ورودی به عدد ۳» نمیشه ساختار الگوریتمیکی برای مساله پیدا کرد یا پیشنهاد داد. نتیجتا میایم و از یه سری تکنیک استفاده میکنیم که به اون جواب میرسن، ولی هیچوقت جواب کامل و دقیق نمیشه. دقیقا همونطوری که اکثر کارهای روزمره ما در زندگی پیش میره. این میشه کاربرد هوش مصنوعی. مثلا بخوام ریاضیاتی تر و کامپیوتری تر در موردش صحبت کنم، میتونم بگم که ما یک مساله داریم که پیچیدگی زمانی n داره، خب این قابل حله (هر قدر هم مزخرف باشه؛ باز با همون راه حل های سنتی قابل حل شدنه). ولی یک مساله داریم با پیچیدگی زمانی های تخیلی (مثل NP ) که در این حالت، هوش مصنوعی به ما کمک میکنه. خروجی مورد نظر ما رو ماشین دریافت میکنه و یاد میگیره که حدود اون یه خروجی تولید کنه.

چرا انقدر واسمون مهم شد؟

«اتوماسیون» یا خودکار سازی، فازهای مختلفی داشتند که در زمان های مختلف بشر سعی کرده انجامش بده. از خودکارسازی و اتوماسیون هایی که صرفا روی کاغذ پیشنهاد شدن (توسط ریاضیدانان و فلاسفه و …) و بعد از اون دوره طوری شد که این اتوماسیون ها شکل مکانیکی پیدا کردند و ماشین ها به کمک انسان اومدن که همین الان هم شما میتونید تاثیرش رو ببینید (فکر کنید مثلا یک پیچ رو بخواید بدون پیچ گوشتی باز کنید؛ یا حتی اصلا بخواید بدون خود پیچ، دو قطعه چوبی یا فلزی رو بهم متصل کنید!). یک دوره دیگه، اتوماسیون توسط کامپیوتر صورت گرفت که ما الان دقیقا وسط همون دوره داریم زندگی میکنیم. از زبان های برنامه نویسی که برای حل مسائل ابتدایی پیشنهاد شدند تا پیشنهاداتی برای تغییر در لایه های زیرین و سخت افزاری کامپیوتر. در دهه ۶۰ میلادی، پیشنهاد شد که برای کامپیوتر هوش و قدرت تفکر هم قائل بشیم و بسازیمش. اگرچه اون دوران (و حتی الان!) شدیدا به این موضوع نقد میشه (شاید بعدها در موردش بنویسم که چرا بهش نقد میشه و چرا اکثرش غلطه) ولی خود هوش مصنوعی، به خودی خود قدمی بزرگ در شکل گیری اتوماسیون های بهتر بوده.

چند مثال از کاربردهای هوش مصنوعی …

  • تشخیص تصویر : با بینایی ماشین یا Computer Vision و همون Image Processing خیلی از کارهای ما، ساده تر شده. مثلا در یکی از پروژه های IoT که مربوط به دوربین های ترافیکی میشده، ظاهرا سروری وجود داشته که وضعیت ترافیک رو بررسی میکرده، اون رو با تقاطع های دیگر مقایسه میکرده و در نهایت؛ میتونست یک زمان بندی برای قرمز و سبز شدن چراغ های اون تقاطع ها پیشنهاد بده. این به خودی خود، یک پیشرفت بزرگ در زمینه ترافیک و مهندسی شهری به حساب میاد.
  • تشخیص ساده تر بیماری ها : اگر ما نتایج آزمایش ها، اسکن ها و … رو بعنوان داده به یک کامپیوتر بدیم، و مطمئن باشیم که نتایجی که میدیم همه یک بیماری به خصوص (مثل دیابت یا سرطان) رو داشتند، فقط کافیه نتایج آزمایشات و اسکن های بیمار جدید رو به کامپیوتر بدیم، کامپیوتر با الگوهایی که بدست آورده (که اصطلاحا بهش Pattern Recognition هم گفته میشه) ، اون ها رو مقایسه میکنه و مثلا به ما میگه «شما دچار بیماری نیستید» یا میگه «از ۵۰ نشانه شما تنها ۳ نشانه دارید که نشان از این بیماری نمیدهد» و … . یعنی هوش مصنوعی، میتونه به پزشک ها و متخصصان این حوزه ها هم کمک زیادی بده!
  • ساختن اتوماتیک چیز ها : هرچیزی که فکرش رو بکنید، میتونه توسط یک کامپیوتر هوشمند به صورت اتوماتیک ساخته بشه. جمله زیادی اغراق آمیزه ولی یک حقیقته. مثلا این ویدئو ، نشان میده که چطور یک سیستم هوشمند، میتونه برای ما موسیقی بسازه، اون هم با دریافت فایل های MIDI از آهنگ های معروف . همین قضیه در مورد ساختن نقاشی و … هم موثره.

مثالی عملی تر؟

حالا به یک مثال عملی تر و شاید حتی ترسناک از هوش مصنوعی برسیم. شوی دیدنی House of Cards یا همون «خانه پوشالی» ، با استفاده از «داده کاوی» و پردازش داده های کاربران سرویس Netflix ساخته شده (منبع)، و این دقیقا همون راهیه که اسپاتیفای به ما موزیک پیشنهاد میده، گوگل نتایج جست و جو هامون رو حدس میزنه، یوتوب ویدئوهای پیشنهادی رو برای ما لیست میکنه و فیسبوک به ما دوست پیشنهاد میده! به نظرم مثال از این ها عملی تر نداریم!

[ File # csp7448789, License # 1399958 ] Licensed through http://www.canstockphoto.com in accordance with the End User License Agreement (http://www.canstockphoto.com/legal.php) (c) Can Stock Photo Inc. / iDesign

 

از کجا شروع کنم؟

برای شروع یادگیری هوش مصنوعی، به نظر من بهتره شما با مطالعه «جبر بول» و بعدش «طراحی الگوریتم» شروع کنید. برای یادگیری این مسائل کتاب CLRS ، یکی از بهترین مراجع و منابعه. بعد از این که این رو یاد گرفتید «الگوریتم ژنتیک» رو سعی کنید یاد بگیرید، چرا که این الگوریتم یک الگوریتم «بهینه ساز» هست ؛ در پست های بعدی بیشتر در موردش توضیح خواهم داد. بعد از یادگیری این مباحث شما میتونید به هرشاخه ای که میخواید وارد بشید، مثلا شخصا یادگیری عمیق برای من موضوع جذاب تری بوده و سعی دارم که یادش بگیرم! شما شاید بخواید برید سراغ دیتاماینینگ و دیتاساینس و … .

و آیا هوش مصنوعی برای ما خطرناکه؟

اجازه بدید این موضوع رو در تاپیک های جداگونه، شرح بدم و توضیح بدم. فعلا در این تاپیک قصد این بود که یاد بگیریم اصلا هوش مصنوعی چیه و به چه دردی میخوره.

موفق باشید 🙂

Share

پروژه گاه‌شمار

خب، من در گروه های تلگرامی این پیام رو میذاشتم :

دوستی مدتی پیش (که خیلی هم ازش نگذشته ) یک چالش رو بعنوان تمرین برنامه نویسی پیشنهاد داد، و اون هم نوشتن یک API بود برای دریافت ساعت و تاریخ.
من هم وارد این چالش شدم و یک API با روبی و سیناترا نوشتم، روی گیتهاب هم قرارش دادم ولی الان دپلویش کردم که اگر شما هم خواستید بتونید ازش استفاده کنید :
https://gahshomar-api.herokuapp.com/

خب، این هم پروژه ای بود که محسن بعنوان تمرین خواست که ما یه API بنویسیم، من هم این رو با Sinatra نوشتم و الان دپلوی شده و در دسترسه! امیدوارم ازش لذت ببرید 🙂

Share

FreeBSD 11.0-RC1 – نخستین دیدار

امروز بعد از مدتها به وبسایت محبوب و معروف دیستروواچ سر زدم و دیدم که یکی از سیستم عامل های محبوبم یعنی FreeBSD یک نسخه نامزد انتشار منتشر کرده!

خب با خوشحالی تمام دانلودش کردم.

اولین چیزی که در FreeBSD 11 برام جالب شد، این بود که توی نصاب خیلی ریز شده بودن و سوال پرسیده بودن، یعنی عمده پیکربندی رو جزئی از نصاب کردن که این خودش یک پوئن مثبت در نوع خودش محسوب میشه. و یک پیشرفت خیلی بزرگ، چون عمده کاربران FreeBSD مدیران سیستم ها هستند، پس این تیپ پیکربندی هنگام نصب بدرد میخوره.

خب، بعد نصب، تصمیم گرفتم اول pkg رو راه بندازم. بعد nano رو نصب کردم (ادیتور محبوب من در CLI ! یه چیز تنبل پسند و عالی!) ، بعدش تصمیم گرفتم دسکتاپ رو راه اندازی کنم. دیدم توی هندبوک، به gnome3 اشاره شده، اونجا بود که فهمیدم احتمالا گنوم شل دوست داشتنیمون هم اومده به FreeBSD . پس gnome3 رو نصب کردم و این خطوط رو به rc.conf افزودم :

کد   
dbus_enable="YES"
hald_enable="YES"
 
#Running GNOME and GDM services
 
gdm_enable="YES"
gnome_enable="YES"

و بعد از یک ریبوت، چشممون به جمال گنوم شل با 3D Acceleration روشن شد :

و این عکس هم به جهت تایید اصالت سیستم عامل :

در مورد این دسکتاپ، که خب یک دسکتاپ مدرن محسوب میشه و تا مدتها در FreeBSD پیداش نبود، میشه گفت که با اضافه شدنش بدون مشکل به سیستم عامل، میتونه به پیشرفت این سیستم عامل در حوزه دسکتاپ کمک کنه. البته، در کل 11 نرم تر از ۹ و ۱۰ بود که قبل تر تست کرده بودم و حتی به عنوان سیستم عامل اصلی ازشون استفاده میکردم.

موفق باشید 🙂

Share

نوشتن اسمبلی ۳۲ بیت

در گذشته، پست هایی که در مورد اسمبلی قرار دادم، همه در مورد اسمبلی ۱۶ بیت بودن اما حالا میخوایم بریم سراغ اسمبلی ۳۲ بیت. خب فرق ۱۶ با ۳۲ بیت در چیه؟!

اولین نکته، سایز ثبات هاست! در ۱۶ بیت در هر ثبات میتونستیم حداکثر یک مقدار ۴ رقمی هگزادسیمال ذخیره کنیم ولی در ۳۲ بیت این مقدار به ۸ رقم میرسه! حالا خیلی مسائل دیگه مثل دیتاباس و کنترل باس و … که بماند (چون اینجا داریم برنامه نویسی میکنیم و بیشتر با ثبات ها کار داریم).

اینجا، قضیه یه فرقای کوچولویی داره، مثلا اسمبلر nasm قراره استفاده بشه (گرچه قبلا در ساخت اون سیستم عامل کوچک ازش استفاده کردیم) و همچنین وقفه ها و system call هایی که استفاده میکنیم شماره و مقدارشون و مکانشون متفاوته.

بیاید این برنامه رو در نظر بگیریم :

کد   
section .text
	global_start
 
_start:
	mov edx, len
	mov ecx, msg
	mov eax, 0x04
	int 0x80
 
	mov eax, 0x01
	int 0x80
 
section .data
	msg db 'Hello, World!', 0xa
	len equ $ - msg

 

خب در بخش اول، تابعی که نیاز داریم فراخوانی کنیم رو تعریف کردیم. بعدش اومدیم start رو نوشتیم. حالا بیاید این بخش رو بررسی کنیم :

کد   
mov edx, len
mov ecx, msg
mov eax, 0x04
int 0x80

اینجا، مقدار طول رشته ای که خواستیم چاپ کنیم رو توی EDX یا رجیستر داده قرار دادیم. بعدش اومدیم پیامی که میخوایم چاپ بشه رو قرار دادیم درو نECX .

بعدش سیستم کال ۴ یا sys_write رو توی eax قرار دادیم و وقفه ۸۰ رو صدا زدیم. حالا وقفه ۸۰ با مقدار ۴ که توی eax ذخیره شده، میگرده دنبال رشته ای که توی ecx هست و بعدش چاپش میکنه.

حالا بخش دوم کد سگمنت رو بررسی میکنیم :

کد   
mov eax, 0x01
int 0x80

اینجا هم مقدار ۰۱ یا sys_exit رو وارد eax کردیم، تا برنامه پس از اجرا، خارج شه. بعد از این هم باز وقفه ۸۰ رو صدا زدیم.

بخش دیتا هم، مثل همه برنامه های قبلی، تمام داده های مورد نیاز رو با Directive ها تعریف کردیم که بتونیم به راحتی توی کد سگمنت ازشون استفاده کنیم و چون قبلا توضیح داده شده، دیگه دوباره کاری نمی کنم. فقط این پست رو نوشتم تا فرقهای اسمبلی ۳۲ و ۱۶ بیت رو ببینیم. که درآینده بسطش خواهم داد به ۶۴ بیت.

امیدوارم که این پست، بدردتون خورده باشه.

موفق و موید باشید!

Share

زبان ماشین، رمزگشای دستور العمل

در پست های گذشته بسیار بسیار در مورد زبان ماشین و اسمبلی بحث کردیم، اما این بار میخوایم بررسی کنیم که یک دستور، چطور کار میکنه. برای این کار، ما از ساده ترین دستورات استفاده میکنیم. قبل از اون، باید ببینیم که چه اتفاقی میفته که دستورات ما، شناسایی میشن! پس میایم و دستوراتمون رو بررسی میکنیم.

یک دستور در ماشین چطور خونده میشه؟

این خیلی مهمه که بدونیم یک دستور به چه شکلی خونده میشه. بسیار خوب، دستور زیر رو در نظر بگیرید :

کد   
MOV AX, 0

 

این دستور ماشین کد به این شکل داره :

کد   
B8 0000

 

که البته این ماشین کد، یک ماشین کد هگزادسیمال هست. اون چهار صفری که داریم که مقداری هست که خواستیم توی AX قرار بدیم و باهاش کاری نداریم، ولی B8 ما ، همون دستوریه که لازمه رمزگشایی شه و به صورت دو دویی به این شکل در میاد :

کد   
1011 1000

 

خب ما یک «دیکدر» (که یک مدار متشکل از n ورودی و دو به توان n خروجی هست) داریم، که این اعداد رو به ترتیب روشن و خاموش میکنه، و به این شکله که ما به  دستور میرسیم. در واقع مدارات مربوط به دستور رو خواهیم داشت.

بسیار خوب، حالا که میدونیم چه چیزی باعث میشه که ما بتونیم زبان ماشین رو درک کنیم، بیایم بررسی کنیم که :

زبان ماشین از چند بخش تشکیل شده؟

زبان ماشین، اول به صورت اسمبلی نوشته میشه که به زبون انسان خیلی خیلی نزدیکه. یعنی هرکس کمی انگلیسی بدونه میدونه که کلمه ای مثل ADD یعنی جمع کردن. اما، حالا مشکلی که هست اینه که وقتی «اسمبلی» به «آبجکت کد» یا همون کد هگزادسیمال تبدیل میشه رو هرکسی نمیتونه بخونه. پس راه حل چیه؟

اول باید ببینیم که یک خط آبجکت کد از چیا تشکیل میشه! بیاید این مثال رو در نظر بگیریم باز :

کد   
MOV AX, 0 ;B8 0000

 

خب اینجا من آبجکت کد رو به صورت کامنت در آوردم. دو بخش داریم، یکیش چهارتا صفر، که بهش عملوند یا Operand میگیم و دیگری «کد عملیات» یا Operation Code هست. مثلا برای انتقال به AX همیشه از B8 استفاده میشه. چرا؟ چون اینتل اینطور خواسته 😀 . بعد از این، این کد هگزادسیمال به یک کد باینری تبدیل میشه که CPU میتونه اون رو برای ما اجرا کنه.

از کجا آبجکت کد رو بخونیم؟

همه اسمبلر های موجود میتونن فایلی تولید کنن که آبجکت کد، سمبلهای به کار رفته و … رو شامل شه، و در اسمبلر MASM این فایل با پسوند LST ساخته میشه. شما میتونید با باز کردن این فایل با یک ویرایشگر متنی و خوندنش، ببینید که هر دستوری چه کدی رو داره.

یک برنامه نمونه

خب، من یک برنامه اسمبلی خیلی ساده نوشتم که اجرا کردنش هیچ خروجی ای نداره (:D ) ولی خب آبجکت کد ها تولید شده و اسمبل بدون مشکل صورت گرفته. این برنامه با آبجکت کدهاش به صورت کامنت به این شکله (بررسی دستور MOV در ۱۲ حالت مختلف) :

کد   
.MODEL SMALL
.8086
.STACK 
.DATA
.CODE
MOV AX, 0 ;B8 0000
MOV BX, 0 ;BB 0000
MOV CX, 0 ;B9 0000
MOV DX, 0 ;BA 0000
MOV AH, 0 ;B4 00
MOV BH, 0 ;B7 00
MOV CH, 0 ;B5 00
MOV DH, 0 ;B6 00
MOV AL, 0 ;B0 00
MOV BL, 0 ;B3 00
MOV CL, 0 ;B1 00
MOV DL, 0 ;B2 00
END

برای جلوگیری از ابهام هم مقداری که توی رجیسترها ریخته شده صفر هست، به این شکل کد ماشین بسیار ساده تر شده.

تا پست های بعدی، و اسمبلی بیشتر، موفق و موید و آزاد و شاد باشید! 🙂

Share