https://virgool.io/feed/@mahdi-niknejad دانشجوی مهندسی کامپیوتر دانشگاه صنعتی امیرکبیر fa 2026-06-09 07:05:26 https://files.virgool.io/upload/users/316427/avatar/4xAelI.png?height=120&width=120 https://virgool.io/@mahdi-niknejad https://virgool.io/algo-school/%DB%8C%D8%A7%D8%AF%DA%AF%DB%8C%D8%B1%DB%8C-%D8%B9%D9%84%D9%88%D9%85-%DA%A9%D8%A7%D9%85%D9%BE%DB%8C%D9%88%D8%AA%D8%B1-%D8%A8%D8%AF%D9%88%D9%86-%DA%A9%D8%A7%D9%85%D9%BE%DB%8C%D9%88%D8%AA%D8%B1-kiwbebsuybwz تا حالا اسم cs unplugged به گوشتون خورده؟cs unplugged یه مجموعه از فعالیتهای آموزشی تو حوزه علوم کامپیوتره که از طریق بازی و پازل سعی میکنه مفاهیم ابتدایی علوم کامپیوتر رو بدون اینکه دانش‌آموزا دست به کد بشن بهشون آموزش بده.بیایین یه نگاه به لیست فعالیتهای این مجموعه بندازیم :اعداد دودویی (Binary Numbers) بازنمایی تصاویر (Image Representation)تشخیص و تصحیح خطا (Error Detection)نظریه اطلاعات (Information Theory)الگوریتم های جستجو (Search Algorithms)الگوریتم های مرتب سازی (Sorting Algorithms)شبکه های مرتب سازی (Sorting Networks)درخت پوشای کمینه (Minimum Spanning Tree)مسیریابی و بن بست (Routing & Deadlock)ماشینهای حالت متناهی (Finite State Automata)زبان های برنامه نویسی (Programming Languages)رنگ آمیزی گراف (Graph Coloring)مجموعه های چیره (Dominating Sets)درخت اشتاینر (Steiner Tress)مخفی کردن اطلاعات (Information Hiding)پروتکلهای رمزنگاری (Cryptographic Protocols)رمزگذاری کلید عمومی (Public Key Encryption)طراحی رابط کاربری (User Interface Design)تست تورینگ (The Turing Test) [هوش مصنوعی]دسته‌بندی با درخت تصمیم (Classification with Decision Tree) [هوش مصنوعی]یادگیری عمیق (Deep Learning) [هوش مصنوعی]یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning) [هوش مصنوعی]و کلی فعالیت (بازی) دیگه ...شاید اسم این مباحث رو تا حالا نشنیده باشید و یا حتی با اونها آشنا باشید ولی با خودتون بگید که آخه چطور میخوان این مباحث سخت رو به دانش آموزا یاد بدن؟ این مباحث اکثرش تو دانشگاه به دانشجوها آموخته میشه!! ولی باید بگیم که میشه همین مباحث سخت رو به دانشمند کوچولوها یاد داد فقط کافی سر نخ این بازی رو بدیم دستشون!ما تو «مدرسه الگوریتمیک» دوست داریم تا یه زنگ علوم کامپیوتر با دانش‌آموزا داشته باشیم و با هم دیگه بازی کنیم و کلی چیز یاد بگیریم.تفکر رایانشیبرگرفته از سایت ببراسو اما computational thinking !دنیایی که ما تو اون زندگی می کنیم به دنیایی دیجیتال تبدیل شده که توسط علوم کامپیوتر هدایت میشه. فناوری دیجیتال در همه جا وجود داره. نسل بعدی دانش‌آموزا برای اینکه شهروندای آگاه و توانمندی بشن، باید دنیای دیجیتالی را که در اون زندگی می‌کنن، درک کنن. به همین دلیله که تفکر رایانشی، مجموعه مهارت های قرن بیست و یکم نامیده میشه و یادگیری اون برای همه مهمه. برای درک نحوه عملکرد دنیای دیجیتال، استفاده از قدرت کامپیوترها برای حل مشکلات بزرگ بسیار مهمه!! همچنین میتونیم در مورد آسیب‌های احتمالی، پیامدهای اخلاقی یا پیامدهای ناخواسته هم به طور انتقادی فکر کنیم.تفکر رایانشی رو میتونیم به عنوان «فکر کردن مانند یک دانشمند کامپیوتر» توصیف کنیم، اما حالا یک مهارت مهم برای همه هست، چه بخواهند یک دانشمند کامپیوتر بشن چه نه! جالبه که توجه کنیم که تفکر رایانشی و علوم کامپیوتر کاملاً در مورد رایانه نیستن، بلکه بیشتر در مورد افراد هستن. ممکنه فکر کنین که ما برای رایانه ها برنامه می نویسیم، اما در واقع ما برنامه هایی را برای انسانها می نویسیم - برای کمک به آنها در برقراری ارتباط، یافتن اطلاعات و حل مشکلات.تفکر رایانشی از طریق فعالیت های CS Unplugged به دانش آموزان یاد میده که چطوری:یک مشکل رو توصیف کنین.جزئیات مهم مورد نیاز برای حل مشکل رو شناسایی کنین.مشکل رو به مراحل کوچک و منطقی تقسیم کنین.از این مراحل برای ایجاد یک فرآیند (الگوریتم) استفاده کنین که مشکل رو حل کنه.و در آخر این فرآیند را ارزیابی کنین.تعاریف متعددی از تفکر رایانشی وجود داره، اما اکثر اونها دارای مجموعه ای از 5 یا 6 مهارت حل مسئله هستن. برای پروژه CS Unplugged پنج مهارت زیر شناسایی شده:۱. تفکر الگوریتمی (Algorithmic Thinking)طراحی و چینش گام‌ به‌ گام راه‌ حل‌های کوچک تا رسیدن به راه‌ حل نهایی۲. پیرایش (Abstraction)تمرکز بر جزئیات مهم و نادیده گرفتن اطلاعات غیر ضروری۳. تجزیه (Decomposition)شکستن یک مسئلۀ پیچیده به چند مسئلۀ کوچک‌تر و ساده‌تر۴. تعمیم‌دادن و الگویابی (Generalizing and patterns)یافتن الگوهای مشترک در مسئله‌۵. ارزیابی (Evaluation)بازبینی فرآیند حل مسئله و تلاش برای بهبود راه‌ حلاصول مدرسه الگوریتمیکهدف اولیه ما ترویج علوم کامپیوتر در بین دانش آموزان به عنوان یک موضوع جالب، جذاب و محرک فکری هست. ما می‌خواهیم تخیل بچه ها رو به تصویر بکشیم و به تصورات غلط رایج در مورد معنای دانشمند کامپیوتر بودن بپردازیم. و اما اصول مدرسه:هیچ کامپیوتری نیاز نیست!فعالیت ها به کامپیوتر نیاز ندارند. پس یادگیری علوم کامپیوتر با برنامه نویسی فرق داره!کسانی که نمیتونن یا نمیخوان با کامپیوتر کار کنن هم میتونن ایده بزنن و بازی کنن و علوم کامپیوتر رو یاد بگیرن!! ? در واقع میخواهیم بگیم که برنامه نویسی یک وسیله است نه هدف؛‌ البته امیدواریم که دانش‌آموزا فرصت یادگیری برنامه‌نویسی رو داشته باشن تا بتونن فعالیتهایی رو که قبلاً انجام دادن به کار بگیرن. یادگیری علوم کامپیوتر با روش اکتشافی!فعالیت‌ها معمولاً شامل کار گروهی هستن. فعالیت‌ها به دانش‌آموزا اجازه می‌دن تا پاسخ‌ها رو خودشون پیدا کنن، نه اینکه فقط راه‌حل‌ها یا الگوریتم‌هایی به آنها داده بشه تا دنبال کنن. یعنی رویکرد اکتشافی اجرا میشه (معلم از پرسیدن سؤالاتی استفاده می‌کنه تا بچه‌ها رو به کشف دانش توسط خودشون هدایت کنه) ما میخواهیم دانش‌آموزا متوجه بشن که قادر به یافتن راه‌حل برای مشکلات هستن به جای اینکه راه حلی برای اعمال مشکل به اونها داده بشه. برای مثال، دانش‌آموزا واقعاً نیازی ندارن که بتونن اعداد را به دودویی تبدیل کنن، اما برای اونها ارزشمنده که الگوهای دو برابر شدن مقدار بیت‌ها، شمارش باینری و چگونگی افزایش نمایی دامنه ها رو کشف کنن.سرگرم کننده!فعالیت‌ها سرگرم‌کننده، جذاب و در عین حال توضیحاتشون مختصر هستن. معلم مطالب و چند قانون رو ارائه می ده و دانش آموزا چالش رو از اونجا دنبال میکنن. مسائل به عنوان بخشی از یک داستان به جای یک چالش ریاضی انتزاعی ارائه میشن. بدون تجهیزات تخصصی و عجیب و غریب!فعالیتها با استفاده از تجهیزاتی که معمولاً در کلاس های درس وجود دارن انجام میشن و عملا کم هزینه هستن. بیشتر اونها فقط به کاغذ و مداد، و شاید گچ، تخته سفید، توپ یا موارد مشابه نیاز دارن.خب این بود از اصول مدرسه! ما خیلی دوست داریم تا این زنگ علوم کامپیوتر تو برنامه هر مدرسه ای باشه! ولی فعلا این اتفاق نیفتاده پس شما سفیر این ماجرا باشین! بیایین با هم زنگ علوم کامپیوتر رو به مدرسه ها بیاریم. برنامه‌ای که متصوره: با هم دیگه تو کلاسا علوم کامپیوتر رو حرفه ای یاد میگیریم.حالا که لذت دونستن علم کامپیوتر رو چشیدین، مدرسه خودتون رو تشویق کنین که آموزش علوم کامپیوتر رو شروع کنه تا بقیه دوستانتون هم از این علم لذت ببرن! برای این کار، «مدرسه الگوریتمیک» در نظر داره دوره‌هایی رو برای مقطع دبستان تا دبیرستان ارائه کنه و معلمای شما بتونن تو کارگاه های آموزشی ما که به صورت آنلاین و آفلاین در سراسر ایران ارائه میشه ثبت نام کنن و بتونن تو مدرسه، خودشون زنگ علوم کامپیوتر رو برگزار کنن! این جوری تمام مدارس ایران میشن مدرسه الگوریتمیک! این هم یک قالب برای ارسال نامه رسمی به مدیران مدارس و درخواست از اونها که زنگ علوم کامپیوتر رو برگزار کنن: به نام خدا معلم / مدیر محترم اکثر والدین می خواهند که مدرسه، علوم کامپیوتر را آموزش دهد و دانش آموزان آن را دوست دارند. علوم کامپیوتر بیش از هر رشته دیگری چاکراه های ذهنی را باز می کند و یادگیری اصول اولیه علوم کامپیوتر به دانش آموزان در هر شغلی کمک می کند. دانش آموزان، علوم کامپیوتر و برنامه نویسی را در میان دروس مورد علاقه خود قرار می دهند. برای هر دانش آموز قرن ۲۱ مهم است که فرصتی برای یادگیری نحوه کار با اینترنت یا طراحی یک برنامه داشته باشد. مطالعات نشان می دهد، دانش آموزانی که علوم کامپیوتر می‌دانند در خواندن، نوشتن، ریاضیات و علوم تجربی نیز بهتر عمل می کنند. آیا به آوردن علوم کامپیوتر به مدرسه ما کمک می کنید؟ ما نیازی به استخدام معلمان جدید نداریم. ما میتوانیم از منابع ارائه شده توسط «مدرسه الگوریتمیک» استفاده کنیم. معلمان برای شروع نیازی به دانستن مباحث فنی ندارند. «مدرسه الگوریتمیک» کارگاه‌های عملی را در سراسر کشور ارائه می‌کند که می‌تواند به معلمان در یادگیری علوم کامپیوتر و نحوه آموزش آن کمک کند. با احترام والدین مدرسهو در آخریه چیزی رو یادمون نره. اگه با این مباحث ابتدایی علوم کامپیوتر آشنایی دارین و بلدین، تیم مدرسه الگوریتمیک برنامه داره تا دوره آموزش برنامه نویسی رو هم برای اون بچه‌هایی که دسترسی به تبلت یا کامپیوتر دارن برگزار کنه. پس برنامه مدرسه الگوریتمیک برای آموزش برنامه‌نویسی رو توی پست بعدی ببینید.راه ارتباطیکانال بله : @algo_school Mahdi Niknejad Mahdi Niknejad Sun, 12 Mar 2023 13:58:29 +0330 https://virgool.io/@mahdi-niknejad/%D9%85%D8%B9%D9%85%D8%A7%DB%8C%DB%8C-%DA%A9%D9%87-%D8%AD%D8%AA%DB%8C-%D8%A7%DA%AF%D8%B1-%D8%AC%D9%88%D8%A7%D8%A8-%D8%A2%D9%86-%D8%B1%D8%A7-%D8%A8%D8%AF%D8%A7%D9%86%DB%8C%D8%AF-%D8%BA%DB%8C%D8%B1%D9%85%D9%85%DA%A9%D9%86-%D8%A8%D9%87-%D9%86%D8%B8%D8%B1-%D9%85%DB%8C-%D8%B1%D8%B3%D8%AF-j3kcnhnimct6 این معماییه که حتی اگر پاسخ آنرا بدانید باز هم غیر معمول و اشتباه به نظر می‌رسد. ویدیوهایی هم در مورد آن وجود دارد، اما همه آنها ناقص هستند. اینجا میخواهیم کمی عمیق‌تر شویم و این معما را با هم بررسی کنیم. با ما باشید ?راستی این معما رو کانال معروف Veritasium در تاریخ ۳۰ ژوئن ۲۰۲۲ توضیح داده و تا الان ۳ میلیون بازدید داشته! بشدت معمای جذابیه! و خوندنش پیشنهاد میشه!شرح معمافرض کنید ۱۰۰ زندانی با شماره‌های ۱ تا ۱۰۰ (روی لباسشان) وجود دارند.۱۰۰ زندانی! ۱۰۰ کاغذ با همین شماره‌های ۱ تا ۱۰۰ درون ۱۰۰ جعبه با شماره‌های ۱ تا ۱۰۰ به طور تصادفی در اتاقی مهر و موم شده قرار داده می‌شوند.۱۰۰ کاغذ درون ۱۰۰ جعبه! هر زندانی اجازه دارد یکبار وارد اتاق شود و ۵۰ جعبه از بین ۱۰۰ جعبه را باز کند و شماره درون آنها را مشاهده کند. او برای آزاد شدن باید شماره خود را در بین این ۵۰ جعبه پیدا کند، و پس از آن می‌تواند اتاق را ترک کند. در ضمن، این زندانی نمی‌تواند با سایر زندانیان ارتباط برقرار کند. اگر تمام زندانی‌ها در نوبت خود وارد اتاق شوند و موفق به پیدا کردن شماره خود شوند، همگی آزاد خواهند شد?؛ اما اگر حتی یکی از آنها نتواند شماره خود را پیدا کند، همگی اعدام می‌شوند. ?زندانی‌ها اجازه دارند قبل از رفتن به اتاق، دور همدیگر جمع شوند و یک استراتژی طراحی کنند. اما بهترین استراتژی چیست؟ اگر هر کدام به طور تصادفی شماره خود را جستجو کند، هر زندانی ۵۰٪ شانس پیدا کردن آنرا دارد. بنابراین احتمال اینکه هر ۱۰۰ زندانی، شماره های خود را پیدا کنند؛ برابر است با :P (success) = (0.5)^100 = 0.0000000000000000000000000000008و این احتمال بسیار کوچکی است.اما با یک استراتژی درست راهی برای افزایش این احتمال تا ۰.۳۱ وجود دارد. زندانیان باید این استراتژی را از قبل با همدیگر هماهنگ کنند. ?همانطور که تا اینجا احتمالا متوجه شدید این یک سوال انحرافی نیست و جواب آن هم فقط یک ویژگی جذاب در علم ریاضیات است. اگر هنوز جواب را نمی‌دانید، بیشتر فکر کنید. ?کل معما در یک قاب!اما اگر نتوانستید به راه‌حل برسید، نگران نباشید چرا که حتی فردی که این معما را مطرح کرد هم به این استراتژی نرسیده بود تا زمانی که یکی از همکاران او به آن اشاره کرد. (لینک مقاله)راه حل معمافرض کنید شما یکی از زندانیان هستید. وقتی وارد اتاق می‌شوید، جعبه‌ای را باز می‌کنید که شماره شما روی آن است. احتمالا شماره روی کاغذ درون جعبه مال شما نخواهد بود. اشکالی ندارد. به سراغ جعبه ای با همان شماره بروید. به عدد داخل آن نگاه کنید اگر آن عدد مال شما بود که خوب است و اگر نه به سراغ جعبه‌ای با آن شماره می‌روید و همین کار را تا انتها تکرار می‌کنید. این کار را تا زمانی ادامه می‌دهید که کاغذ شماره خود را پیدا کنید. اگر شماره خود را پیدا کردید به شما می‌گوید که به جعبه‌ای که از آن شروع کرده‌اید برگردید و عملا یک حلقه (loop) خواهید داشت. پس اگر شماره خود را پیدا کردید، کار تمام است و می‌توانید از اتاق خارج شوید. استراتژی هر زندانی به روایت تصویر!با این استراتژی ساده ۳۱٪ احتمال دارد که همه زندانیان شماره خود را پیدا کنند. یعنی هر زندانی می‌تواند شماره خود را در ۳۱ درصد از مواقع پیدا کند. اما چگونه؟اولین چیزی که باید به آن توجه کرد این است که همه جعبه‌ها بخشی از یک حلقه بسته هستند. حلقه‌هایی به طول ۱، ۲، .... و ۱۰۰ . طولانی‌ترین حلقه که همه جعبه‌های با شماره ۱ تا ۱۰۰ را به همدیگر وصل می‌کند طول ۱۰۰ دارد. اما به طور کلی، هر ترتیب تصادفی از این جعبه‌ها به ترکیبی از چندین حلقه با طول متفاوت منجر می‌شود.حلقه‌هایی با طول متفاوت از دنباله‌ای تصادفی از جعبه‌ها!وقتی با جعبه‌ای شروع می‌کنید که با شماره شما برچسب گذاری شده است، تضمین می‌شود که در حلقه‌ای قرار می‌گیرید که شامل کاغذ شما خواهد بود.ضمانت این ماجرا که وقتی با جعبه هم شماره با خودتان شروع میکنید، حتما در حلقه ای قرار میگیرید که حاوی کاغذ هم شماره با شما هست! بنابراین چیزی که در پیدا کردن کاغذ هم شماره با ما تعیین کننده است، طول حلقه است. اگر شماره شما بخشی از یک حلقه با طول کمتر از ۵۰ باشد، شما قطعا کاغذ خود را پیدا می‌کنید اما اگر شماره شما بخشی از یک حلقه با طول بزرگتر از ۵۰ باشد، شما به مشکل برمی‌خورید و نمی‌توانید کاغذ خود را پیدا کنید. چرا که شما تنها مجاز هستید ۵۰ جعبه را جستجو کنید اما شماره شما در جعبه‌های جلوتر است.وقتی جعبه‌ای هم شماره با خودتان را باز می‌کنید، در واقع دارید از دورترین نقطه به کاغذ خود شروع می‌کنید و می‌خواهید بدانید که آن کدام جعبه است که درونش کاغذ من است و به این جعبه شروع کننده اشاره میکند!؟ اما برای پیدا کردن آن باید یک حلقه را طی کنید. اگر زندانیان همگی از این استراتژی پیروی کنند و طولانی‌ترین حلقه ۵۱ باشد، همه ۵۱ زندانی در این حلقه به کاغذ خود نمی‌رسند. در واقع همگی به یک جعبه قبل از جواب می‌رسند. ?در حلقه به طول ۵۱، تمام ۵۱ زندانی نمی‌توانند به کاغذ خود برسند!بنابراین، احتمال موفقیت همه زندانیان، فقط این حالت است که ترتیب تصادفی ۱۰۰ عدد شامل حلقه‌هایی با طول بزرگتر از ۵۰ نباشد. قبلا گفتیم که این احتمال برابر با ۰.۳۱ است اما چطور؟تعداد جایگشت‌های اعداد ۱ تا ۱۰۰ برابر است با !۱۰۰ . اما ما به دنبال حلقه‌هایی با این اعداد هستیم و با دنبال کردن اعداد حلقه‌ها میدانیم ۱۰۰ جایگشت حلقه‌های یکسانی هستند. پس حاصل را بر ۱۰۰ تقسیم می‌کنیم. توضیح !۱۰۰توضیح تقسیم بر ۱۰۰ بنابراین تعداد کل حلقه‌های منحصر به فرد، به طول ۱۰۰ برابر است با :# of unique loops = 100! / 100پس احتمال اینکه هر چیدمان تصادفی از ۱۰۰ جعبه حاوی یک حلقه به طول ۱۰۰ باشد، چقدر است؟ محاسبه احتمال !و جواب برای P(L=100) برابر است با ۰.۰۱ . یعنی ۱ درصد احتمال دارد ترتیب تصادفی از کاغذها منجر به حلقه‌ای با طول ۱۰۰ شود. و به همین صورت احتمال اینکه حلقه‌ای به طول ۹۹ بدست آورید، ۱/۹۹ (۱ تقسیم بر ۹۹) است و ... .بنابراین احتمال اینکه حلقه‌ای بزرگتر از ۵۰ وجود داشته باشد برابر است با :احتمال اینکه حلقه ای بزرگتر از ۵۰ وجود داشته باشداین حاصل جمع برابر است با ‍‍۰.۶۹. یعنی ۶۹ درصد احتمال شکست برای زندانیان و ۳۱ درصد احتمال موفقیت وجود دارد. (در جایی که طولانی ترین حلقه ۵۰ یا کمتر باشد)۳۱ درصد احتمال پیروزی!درکش شاید کمی سخت باشد اما با استفاده از این استراتژی (استراتژی حلقه)، احتمال اینکه همه زندانیان (تمام ۱۰۰ نفر) شماره خود را پیدا کنند بیشتر از احتمال این است که فقط ۲ نفر از زندانیان، جعبه ها را به صورت تصادفی انتخاب کنند.جادو!توجه کنید که با استفاده از این استراتژی حلقه، احتمال اینکه هر زندانی به تنهایی کاغذ هم شماره با خود را پیدا کند، همچنان برابر با ۰.۵ است. بنابراین شانسِ فردی آنها برابر با ۰.۵ است. تصور کنید این آزمایش را هزاران بار انجام دهیم. اگر همگی به طور تصادفی جعبه ها را جستجو کنند، در بیشترین حالت، حدودا ۵۰ زندانی کاغذ خود را پیدا میکنند. اما با استفاده از استراتژی حلقه، همه زندانیان ۳۱ درصد از مواقع، شماره خود را پیدا می‌کنند و ۶۹ درصد مواقع کمتر از ۵۰ نفر، شماره خود را پیدا می‌کنند. بنابراین یا زندانیان همگی با همدیگر برنده می‌شوند و آزاد می‌شوند و یا اکثریت با همدیگر شکست می‌خورند و اعدام می‌شوند. این استراتژی اینگونه عمل می‌کند.نمودار عملکرد استراتژی تصادفی!نمودار عملکرد استراتژی حلقه!در ادامه ۲ چالش دیگر هم سر راه این معما قرار میگیرد که یکی مربوط به زندانبان خوب و بد است و دیگری مربوط به افزایش تعداد زندانیان است. اگه از این معما خوشتون اومد و خواستید اون ۲ چالش دیگه رو هم بررسی کنید حتما به لینک فیلم این معما در کانال من سر بزنید. ?به نظر شما با استراتژی حلقه اگر ۱.۰۰۰.۰۰۰.۰۰۰ نفر زندانی داشته باشیم، چند درصد احتمال دارد که زنده بمانند؟منابعThe Riddle That Seems Impossible Even If You Know The Answer Mahdi Niknejad Mahdi Niknejad Sat, 09 Jul 2022 09:18:33 +0430