نشرة dronecode البريدية - العدد #3

البرمجة كائنية التوجه

البرمجة الكائنية التوجه (Object-Oriented Programming - OOP) هي طريقة تنظيمية لكتابة البرامج تعتمد على تقسيم كل جزء من النظام إلى "كائنات". تخيل أن الكائن يشبه فكرة التصميم في الواقع: الكائن يمثل شيئًا ملموسًا أو فكرة معينة، وله خصائص (ما يمتلكه) وسلوكيات (ما يمكنه القيام به). على سبيل المثال، عندما نتحدث عن الدرون، يمكننا تخيله ككائن واحد كبير مكوّن من كائنات صغيرة مثل المحركات، البطارية، والكاميرا. كل من هذه الأجزاء لها خصائصها (مثل قوة المحرك أو دقة الكاميرا) وسلوكياتها (مثل تشغيل المحرك أو التقاط الصور).
و تُعد البرمجة الكائنية مثالية لتطوير برمجيات الدرون للاسباب التالية:

•  المرونة والتنظيم 
  الدرون، بصفته أداة معقدة متعددة الاستخدامات، يتكون من أجزاء مترابطة. باستخدام البرمجة الكائنية، يمكن تصميم البرنامج بطريقة منظمة تجعل كل جزء (مثل المحركات أو الكاميرا) يعمل بشكل مستقل، ولكنه يتفاعل مع بقية الأجزاء بسلاسة.

• محاكاة الواقع
  البرمجة الكائنية تُحاكي الطريقة التي نفكر بها نحن البشر. عندما تنظر إلى الدرون، لا ترى كتلة واحدة من التعقيد؛ بل ترى أجزاءً محددة مثل الإطار، البطارية، والمراوح. نفس الفكرة تنعكس في البرمجة الكائنية، مما يجعل النظام أكثر وضوحًا وأسهل في التعامل معه.

•  سهولة التطوير والتوسع
  الدرون اليوم قد يكون مصممًا للتصوير الجوي فقط، ولكن غدًا قد نحتاج إلى إضافة ميزات جديدة مثل تحليل الصور الملتقطة أو رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد. مع البرمجة الكائنية، يمكن إضافة وظائف جديدة بسهولة دون التأثير على النظام الأساسي.

البرمجة الكائنية التوجه تمنحنا طريقة فعالة لمحاكاة العالم الحقيقي داخل البرامج، مما يجعل النظام البرمجي أقرب لفهمنا للواقع. عندما نطبق هذا النهج على الدرون، فإننا نقسمه إلى أجزاء أو كائنات تمثل مكوناته الرئيسية مثل المحركات، البطارية، الكاميرا، وأنظمة الملاحة. كل كائن يكون مستقلاً بذاته، وله خصائص وسلوكيات مميزة.

على سبيل المثال، المحركات يمكن اعتبارها كائنًا برمجيًا يحتوي على خصائص مثل السرعة والحالة (تشغيل/إيقاف)، وسلوكيات مثل زيادة السرعة أو التوقف. في المقابل، الكاميرا قد تكون كائنًا آخر بخصائص مثل دقة التصوير وسلوكيات مثل التقاط الصور أو تسجيل الفيديو. هذا التصميم يجعل كل جزء من البرنامج يعكس وظيفة واضحة في الدرون، تمامًا كما لو كنت تفكر في هذه الأجزاء بشكل مادي وملموس.

ميزة هذا النهج ليست فقط في التنظيم بل أيضًا في التوسعية. عندما تحتاج إلى إضافة ميزة جديدة أو تحسين ميزة حالية، يمكنك ببساطة تعديل الكائن المعني دون الحاجة إلى تعديل البرنامج بالكامل. على سبيل المثال، إذا أردت تحسين أداء الكاميرا، يمكنك العمل فقط على الكود الخاص بالكاميرا دون التأثير على المحركات أو البطارية. هذا يتيح مرونة كبيرة ويقلل من فرص حدوث أخطاء عند التطوير.

كما أن هذا التنظيم يسهل التعاون بين المطورين؛ فكل مطور يمكنه العمل على كائن معين دون الحاجة لفهم النظام بالكامل. علاوة على ذلك، عند الحاجة إلى ابتكار وظائف جديدة، مثل إضافة خاصية اكتشاف العوائق، يمكنك ببساطة إنشاء كائن جديد يمثل هذه الوظيفة وربطه بالكائنات الأخرى بطريقة منطقية وسهلة.

سهلناها عليك

مثال لتطبيق البرمجة كائنية التوجه باستخدام بايثون

اخبار النشرة

• في عام 2024، مع النمو الكبير لصناعة الطائرات بدون طيار (UAS)، أصبح من الضروري فهم اللوائح المتعلقة بها لضمان السلامة والامتثال القانوني. يُعد الامتثال لهذه اللوائح أمرًا أساسيًا لدمج الطائرات بدون طيار بأمان في المجال الجوي. بالإضافة إلى ذلك، يساعد فهم إطار تقييم مخاطر العمليات المحددة (SORA) المحترفين في تقييم وتخفيف المخاطر المرتبطة بالعمليات المعقدة مثل توصيل الطرود والرحلات خارج نطاق الرؤية. يضمن ذلك تحسين السلامة ويسمح بتوسيع عمليات الطائرات بدون طيار بشكل أكثر فعالية في أسواق جديدة.

• تواصل ولاية داكوتا الشمالية ريادتها في صناعة الطائرات بدون طيار (UAS)والتقنيات المستقلة في الولايات المتحدة. يعمل مجلس الطائرات بدون طيار في الولاية على تعزيز الابتكار من خلال شراكات مثل "جراند سكاي" و"فانتيس". وقد أسهم المجلس في النمو من خلال الدفاع عن السياسات والتعاون، خاصة في مجالات الزراعة والدفاع والبنية التحتية. وعلى الرغم من تفوق الولاية في خبرتها في مجال الطائرات بدون طيار، فإن النمو المستقبلي يعتمد على توسيع البرامج التعليمية وتأمين المزيد من العقود الدفاعية. ويدعم الزخم الصناعي في الولاية التعاون القوي بين القطاعين العام والخاص.

• أتمتة العمليات الروبوتية (RPA) والذكاء الاصطناعي (AI) هما تقنيتان تهدفان لتحسين الكفاءة، لكنهما يختلفان في وظائفهما. RPA تُستخدم لأتمتة المهام الروتينية والبسيطة التي تعتمد على قواعد ثابتة، بينما AI يمكنها اتخاذ قرارات معقدة والتكيف مع المواقف الجديدة باستخدام البيانات. الجمع بين RPA وAI يعزز الكفاءة من خلال أتمتة المهام الروتينية وتحليل البيانات واتخاذ القرارات الذكية، مما يساهم في تحسين الأداء والابتكار في المؤسسات.

• تتجه تقنيات الطائرات بدون طيار (الدرونز) لاستخدامها بشكل أوسع في قطاع سلاسل التبريد، خاصة في الصناعات الصيدلانية. حيث تبرز الطائرات بدون طيار كوسيلة مبتكرة لنقل الأدوية واللقاحات إلى المناطق النائية التي يصعب الوصول إليها بسبب الظروف الجغرافية أو المناخية. وقد أظهرت أمثلة من دول مثل رواندا وغانا أن الدرونز يمكن أن تكون أداة فعالة لنقل المستلزمات الطبية بشكل سريع وفعّال، مما يساعد في سد الفجوات في سلسلة التوريد الطبية.
  

توصيات النشرة

اختر المصدر المناسب وابدأ تعلم الان!

Learning ROS for Robotics Programming
الكتاب يقدم دليل عملي للبرمجة باستخدام ROS (نظام تشغيل الروبوتات)، والذي يُستخدم بشكل واسع في تطبيقات الدرون. الكتاب يوضح كيفية برمجة الطائرات بدون طيار باستخدام ROS وتطوير التطبيقات المختلفة التي تشمل الطائرات بدون طيار.

Drone Programming Tutorials
توفر هذه القناة سلسلة من مقاطع الفيديو التعليمية التي تشرح كيفية برمجة الطائرات بدون طيار باستخدام Python وC++. تقدم القناة محتوى بدءًا من الأساسيات وصولاً إلى التطبيقات المتقدمة مثل التحكم في الدرون باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي.

في الختام نأمل أن تكون الأخبار والتحديات حفزتك تخطو خطوة للأمام لو عندك أفكار أو تعليقات، لا تتردد في التواصل معنا، تابعنا للإصدار القادم لمزيد من الأخبار والتحديثات الرهيبة!