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

امنیت حسابهای اجتماعی

امروز صبح در تلگرام پیامی برای من فوروارد شد که حاوی یک اسکرین شات از توییت خود شرکت توییتر بود. این اسکرین شات :

همونطوری که می‌بینید، توییتر میگه یک باگ پیدا کردن که باعث شده یک سری پسوردها، بدون این که ماسک بشن، لاگ شدن. یعنی چی؟

فرض کنیم ما یک پسورد میسازیم، پسورد ما موقعی که داریم وارد میکنیم یک چیزی مثل MySecurePassword@123456 عه. این پسورد تقریبا تمام فاکتورهای یک پسورد امن رو داره. ولی اگر به صورت Plain Text بخوایم ذخیره‌ش کنیم این که جای خود، یک میلیون کارکتر دیگر هم داشته باشه احتمال لو رفتنش بسیار بالاست. (داخل پرانتز عرض کنم خدمت آقای علیرضا شیرازی، مدیریت محترم بلاگفا که تا چند سال پیش هم همینطوری پسورد ها رو نگهداری میکرد، جای این که در توییتر و … ملت رو بخاطر مواخذه کردنتون بلاک کنید، پاسخ میدادید که چرا اینطور بود! چون همون موقع هم بسیاری از اسکریپت های مدیریت محتوا پسوردها رو ماسک می‌کردن!).
حالا بخوایم MySecurePassword@123456 رو در دیتابیسی ذخیره کنیم باید چه کنیم؟ باید از «هش» و الگوریتم های مربوطه استفاده کنیم. مثلا الگوریتم MD5 (لینک جهت مطالعه). حالا این عبارت نسبتا سخت رو من با کمک ابزارهایی که دم دستم بود به MD5 هش میکنم و نتیجه میشه :

23b7618b2a23e171e6cda057a9736423

و وقتی من پسورد رو وارد کنم، اسکریپتی که برای لاگین نوشتم، یا API ای که وظیفه لاگین کردن من رو برعهده میگیره، اول پسورد رو هش میکنه بعد در دیتابیسش چک میکنه و اگر هش یکی بود، اجازه میده من به سیستم دسترسی داشته باشم. برای مثال این یک سیستم لاگین بسیار ساده بود که خودم نوشته بودم :

کد   
post '/welcome' do
 begin 
  params[:user][:password] == params[:user][:password_again]
  user = User.create(:username => params[:user][:username], :password => Digest::MD5.hexdigest(params[:user][:password]))
  redirect to("/welcome")
 rescue
  redirect to("/signup_error")
 end
end

و این یعنی ذخیره ایمن پسورد در یک دیتابیس (در اینجا از دیتابیس های مونگو استفاده کردم). و حالا اگر اون قسمتی که مربوط به هش کردن پسورد نمیشد رو، در کد قرار میدادم چه میشد؟ وقتی قرار بود Query بزنم مثلا به یوزر mamad و پسوردش 1125 بود، اینطور بر میگردوند :

کد   
{
"username":"mamad", 
"password":"1125"
}

و مثلا اگر شما قرار بود با API ای که من برای عضوگیری سرویس نوشتم کار کنید (مثلا لاگین کردن به وسیله سرویس من در اپلیکیشن، بازی یا سیستم حضور غیاب و … )، پسوردها رو به سادگی میتونستید ببینید. اما چیزی که الان بر میگرده اینه :

کد   
{"username":"mamad","password":"c21002f464c5fc5bee3b98ced83963b8"}

و خب شما نمیتونید به پسورد دسترسی پیدا کنید، مگر این که ابزار یا دیکشنری مربوط به شکستن این الگوریتم رو داشته باشید. البته معمول هم نیست شما JSON مربوط به اطلاعات کاربران رو برگردونید! چون باز هم دیتای کاربر به خطر میفته.

فکر کنم به قدر کافی در مورد پسورد و نحوه ذخیره سازیش توضیح داده باشم، هدف این بود که مباحثی مربوط به هک شدن و نفوذ به تلگرام هم در این پست مطرح کنم که متاسفانه این پست بیش از چیزی که فکر کردم، طولانی شد. پس در مورد تلگرام در پست جداگانه ای خواهم نوشت 🙂

 

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

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

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

دیدار با 8086 + کد روشن و خاموش کردن LED

نرم افزارهای زیادی برای کار با مدارات، تراشه ها و سایر دیوایس های الکترونیکی ساخته شده، ولی دو روزی هست که با Proteus دارم کار میکنم و میتونم بگم در این زمینه، از بهترین هاست. یکی از خوبی هاش داشتن تراشه های متعدد، با قابلیت اجرای برنامست. یکی از معروف ترین ریزپردازنده هایی که در این نرم افزار به کار رفته، پردازنده 8086 از اینتل هست. من این رو با این پردازنده ساختم (البته اصلا و ابدا مطمئن نیستم که مدارم درست باشه! ولی خود برنامه ایرادی ازش نگرفت) :

8086led

 

خب این مدار قراره چه کنه؟! قراره به کمک 8086 و یک مدار مجتمع 8255 ، چند تا LED رو به ترتیب خاموش و روشن کنه. یکی از ویژگی های پرتئوس اینه که تراشه هایی که داخلش هستند، همه برنامه پذیرند. البته شما باید برنامه هاتون رو بنویسید بعد اسمبل (یا کامپایل، بسته به نوع برنامه) کنید و بعد فایل اجراییتون رو به خورد تراشه بدید. بسیار خوب، برنامه ای که برای روشن و خاموش کردن LED نوشتم اینه :

کد   
.MODEL SMALL
.8086
.STACK
.CODE
MOV AL, 80
MOV DX, 0FF36h
OUT DX, AL
BEGIN: MOV AL,00
MOV DX, 0FF30h
OUT DX, AL 
CALL DELAY
MOV AL, 0FFh
OUT DX, AL 
CALL DELAY 
JMP BEGIN 
DELAY: MOV CX, 0FFFFh
P0 : DEC CX 
JNE P0 
RET
.DATA
END

خب، این برنامه رو باید با masm32 اسمبل کنید، که مراحلش به این شکله (مراحل اسمبل و لینک کردن در سیستم عامل ویندوز اینطوره، برای لینوکس هم سعی میکنم راه حلش رو پیدا کنم) :

کد   
ml /c /Zi /Zd LED.asm
link16 /CODEVIEW LED.obj,LED.exe,,, nul.def

دقت کنید که کد ها باید پشت سر هم وارد شن، همچنین ، بعد از این عملیات، چنانچه OpCode ها رو بخواید بخونید، میتونید از فایل LST تولید شده توسط اسمبلرتون استفاده کنید، که من اینجا OpCode رو میذارم (حواستون باشه این فقط برای کد سگمنت هست) :

OpCode

این هم از آپکد های این برنامه.

حواستون باشه مداری که کشیده شده ممکنه درست نباشه، در صورتی که برنامه درست اجرا میشه (برنامه تست شده و از این بابت مطمئنم).

امیدوارم شما هم با 8086 لحظات شادی رو تجربه کنید، درسته که یه پردازشگر قدیمیه، ولی کار باهاش شدیدا فانه!

موفق باشید 🙂

Share

بازی با سوییفت

زبان برنامه نویسی سوییفت ، زبانی که اپل ارائه کرده و همچنین به تازگی هم اوپن سورس شده. این زبان یه زبان باحال، قشنگ و خوش ساخته، و البته قشنگی ماجرا اینه که خیلی راحت میشه روی لینوکس یا FreeBSD و … هم اجراش کرد. فرمورک Foundation هم که یکی از فرمورکهای کلیدی اپل بوده، برای این زبان به صورت اوپن سورس ارائه شده، و این یعنی اوپن سورس بیش از پیش بهشت برنامه نویسان شده (با این حساب حتی اگر دیوایس اپل ندارید میتونید این زبان رو یاد بگیرید و تمرین کنید). بسیار خوب، بریم سراغ این که ببینیم این زبان چه شکلیه و چطوریه! اول از همه این که سینتکس کاملا شبیه Objective C داره، و اگر قبلا آبجکتیو سی کد زدید، سوییفت یاد گرفتن براتون بی نهایت آسون میشه. خب، اولین مثال و به نوعی مثال روتین برای آشنا شدن با یک زبان، یا همون «سلام دنیا» (که در مقاله پیشین بهش اشاره شد) ، به این شکله :

کد   
print("Hello, World!")

خب، این روش برای چاپ رشته خیلی مرسومه (استفاده از یه تابع چاپ و یک رشته) ، اما برای این که مفاهیم بهتر منتقل شن، میتونیم رشته رو داخل یک متغیر بریزیم :

کد   
var welcomeMessage: String = "Hello, World"

خب الان که متغیر welcomeMessage رو داریم میریم که چاپش کنیم :

کد   
print(welcomeMessage)

خب میخوایم بریم سراغ چیزایی که توی یه زبان خیلی مرسومن، مثلا حلقه while و این چیزا! خب اگر C و Objective C و این زبانا رو بلد باشید خیلی کارتون راحته چون دقیقا همونه :

کد   
while(true){
 print(welcomeMessage)
 }

خب این هم چاپ بی نهایت همون پیامی که توی متغیر welcomeMessage ریختیم 😀 . برای اطلاعات بیشتر از ساختارهای کنترلی میتونید این لینک رو بخونید.

بسیار خوب، ساختار فانکشن ها هم همونطور شبیه C و Objective C و البته شبیه Go هم هست! این یه تابع بازگشتیه (که البته توی REPL زبان خیلی اذیتم کرد ولی موقع کامپایل خیلی مظلومانه (:D) اجرا شد!

کد   
func factorial(x: UInt) -> UInt {
 if(x == 0) {
   return 1
   } else {
   return x * factorial(x - 1)
   }
 }

خب این تابع یک عدد صحیح بدون علامت رو میگیره و فاکتوریلش رو حساب میکنه و بعد بر میگردونه، همونطور که دیدید اگر با زبان های شبیه C آشنا باشید خواهید دید که تقریبا هیچ فرق خاصی از نظر سینتکس نداره. فقط باید یک مقدار روی دیتاتایپ ها و … دقیق بشید تا بفهمید قضیه چیه وگرنه در کل اصلا زبان سختی نیست. اگر میخواید یادش بگیرید کتابی که خود اپل ارائه کرده رو میتونید دریافت کنید (روی iBooks هم هست!).

امیدوارم که این مطلب مفید واقع شده باشه.

موفق باشید 🙂

Share

قطعه کد «سلام دنیا» در زبان های مورد علاقه من – سری دوم

توی این مطلب یه تعداد از زبان های مورد علاقم رو معرفی کردم و درونشون قطعه کد سلام دنیا یا همون Hello World رو نوشتم. الان قصد دارم یه تعداد زبان دیگه رو معرفی کنم و این کد رو درون اون زبانها اجرا کنم. این زبانها هم جنبه فان دارن و در عین حال خیلی هم کاربردین.

۱. Arendelle :

این زبان، که سایتش از این آدرس  در دسترسه، ساخته دست دوست خوبم پویا کاری هست (اطلاعات شخصی ایشون توی وبسایت لینک شده). یک زبان برنامه نویسی فان برای کودکان که کلاینت آی او اس و آندروید هم داره.

کد   
'Hello, World'

۲. Apple Swift

زبان سوییفت اپل (نه اون سوییفتی که برای برنامه نویسی موازی و همروند استفاده میشه) به تازگی اوپن سورس شده و حقیقتا نتونستم تحمل کنم و نصبش کردم اون هم روی اوبونتو! و خب کار باهاش خیلی فانه (و به زودی هم یه سری مطلب در موردش میذارم) و البته اگر فرمورک های درست و حسابی تحت لینوکس هم براش ارائه شه، میشه گفت میتونه به یکی از بی رقیب ترین ها تبدیل شه!

کد   
print("Hello, World")

۳. Ada

خب، زبان Ada هم از زبانهایی بود که همیشه میخواستم یاد بگیرم، مدتها پیش در موردش خوندم و جالب ترین نکته این بود که اسم گذاریش از روی اولین برنامه نویس جهان بوده، پس مصمم شدم که حتما یکم باهاش بازی کنم 🙂

کد   
with Ada.Text_IO; use Ada.Text_IO:
procedure Hello is
 begin
  Put_Line("Hello, World");
 end Hello;

۴. Verilog HDL

این زبان هم برای شبیه سازی سخت افزار ازش استفاده میشه. شدیدا کاربردی و باحاله و میتونید کلی پروژه کول پیدا کنید که روی این زبان هستن، مثلا پیاده سازی اوپن سورس از پردازنده های مختلف مثل MIPS, x86, sparc و … .

کد   
module main;
 initial
  begin
   $display("Hello, World");
   $finish;
  end
endmodule

 

خب، این یکی مطلب کوتاه تر از نسخه قبلیش بود! اما یه نکته خیلی ریزی داشت، و اونم اینه که توی این چهارتا زبان میشه چهارتا طیف کاملا متفاوت رو دید. شما هم اگر پیشنهادی دارید دریغ نکنید و بذارید بدونیم 🙂

موفق باشید.

Share