مشروع CircuitVerse

تحتوي هذه الصفحة على تفاصيل مشروع كتابة تقنيّة تم قبوله في موسم المستندات من Google.

ملخص المشروع

المؤسسة المفتوحة المصدر:

CircuitVerse

الكاتب التقني:

dvs

اسم المشروع:

دمج الكتب التفاعلية وتحسينها

مدة المشروع:

المدة العادية (3 أشهر)

وصف المشروع

1 ملخص

إنّ CircuitVerse هو مشروع مفتوح المصدر يهدف إلى توفير منصة يمكن من خلالها تصميم الدوائر ومحاكاتها باستخدام واجهة مستخدم رسومية مستندة إلى الويب. يمكن استخدام محاكي المنطق للتصميم لإكمال عمليات تنفيذ وحدة المعالجة المركزية (CPU)، على الرغم من أنّه مصمَّم في الأساس للاستخدام التعليمي. إلى جانب المستندات الفنية الخاصة بالبرنامج، يقدّم كتاب تفاعلي على الإنترنت إرشادات للمستخدم في ما يتعلّق بتعلّم تصميم المنطق الرقمي. ويتيح الكتاب للمستخدم تجربة الدوائر مباشرةً من داخل الكتاب للحصول على تجربة تفاعلية.

لا يزال الكتاب في مرحلة مبكرة ولا يفتقر حاليًا إلى بعض الأقسام ذات الصلة، كما أنّ البنية العامة ليست مرتبطة بالتسلسل الذي يربط بين الأقسام المختلفة وتتطلب محتوى أكثر تفصيلاً. بالإضافة إلى ذلك، وفقًا للمؤسسة، لا توجد إرشادات لمساعدة المساهمين في التعاون في المشروع ولا خطة أو خارطة طريق لتوجيه المساهمات بشأن المحتوى المطلوب وتحديد الأولوية بناءً عليه.

ويهدف هذا الاقتراح إلى التعاون مع الموجّهين لوضع إرشادات حول المساهمة ووضع خطة لتطوير المواضيع والمساهمة في تحسين المحتوى الحالي فضلاً عن إنشاء محتوى جديد وفقًا لخطة التطوير.

2 الوضع الحالي للكتاب التفاعلي

منذ بداية المشروع في برنامج Summer of Code 2019 من Google، شهد البرنامج "نموًا غير مُدار" بمساعدة منتدى الطلاب. تتكون مؤسسة المشروع نفسها بشكل أساسي من قِبل المطورين، لذلك شاركوا في GSoD لطلب مساعدة خارجية من أجل تحسين الكتاب التفاعلي. اكتشف مطوّرو المشروع أنّ الكتاب يتطلب حاليًا إعادة كتابة بعض الأقسام وإضافة محتوى جديد ليصبح أكثر تفصيلاً وشمولية. بالإضافة إلى ذلك، يتوقّع الفريق أن يحصل بعد انتهاء GSoD على إرشادات بشأن المساهمات الجديدة، بالإضافة إلى "خطة رئيسية" عامة لتطوير المحتوى.

3 ما هي مساهمة هذا الاقتراح؟

وسيساهم هذا الاقتراح في وضع النسخة الأولى من إرشادات المساهمة بهدف ضمان عملية تعاون أكثر تناغمًا بين المساهمين، ما يؤدي إلى إنشاء محتوى أكثر اتساقًا. وسيتم أيضًا تحديد خطة تطوير لمواضيع الكتاب. وستتم أيضًا المساهمة بالإضافات والتغييرات الأكثر إلحاحًا وفقًا لخطة التطوير الجديدة.

4 تحليل البدائل المتاحة

لقد سبق أن وضعت العديد من المشاريع المفتوحة المصدر النشِطة ذات الخصائص المتشابهة إرشادات حول المساهمة في المستندات، مثل Wikibooks ([Help:Contriputing] و[Wikibooks:السياسات والإرشادات]) أو OpenStreetMap ([إرشادات التحرير المنظّمة]) أو مشروع توثيق Linux ([دليل المؤلف لـ LDP]). يمكن استخدام هذه الأمثلة لوضع إرشادات المشروع استنادًا إلى تجربة المشاريع مفتوحة المصدر الناجحة.

بالنسبة إلى خطة تطوير الموضوع، يمكن مقارنة منهج الدورات التدريبية المفتوحة (على سبيل المثال، [برنامج MIT Open Courseware]) والكتب المرجعية حول الدوائر المنطقية الرقمية، بما في ذلك الكتب المفتوحة مثل [دروس في الدوائر الكهربائية -- المجلد الرابع -الرقمي] و[ويكيبوك: الدوائر الرقمية] وموسوعة ويكي.

[المساعدة:المساهمة] https://ar.wikibooks.org/wiki/Help:Contributing

[Wikibooks:السياسات والإرشادات] https://ar.wikibooks.org/wiki/Wikibooks:Policies_and_guidelines

[إرشادات التعديل المنظّم] https://wiki.osmfoundation.org/wiki/Organising_Editing_Guidelines

[دليل المؤلف لـ LDP] https://www.tldp.org/LDP/LDP-Author-Guide/html/index.html

[برنامج MIT Open Courseware] https://ocw.mit.edu/

[دروس حول الدوائر الكهربائية -- المجلد الرابع -الرقم الرقمي] https://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/Digital/index.html

[Wikibooks: الدوائر الرقمية] https://ar.wikibooks.org/wiki/Digital_Circuits

[Wikibooks: أجهزة إلكترونية رقمية] https://ar.wikibooks.org/wiki/Digital_Electronics

5 هيكل الوثائق المقترحة

ويمكن أن يكون الكتاب التفاعلي مفيدًا لجمهور عريض من الهواة، وهواة التعليم الإلكتروني وطلاب التعليم الثانوي، إلى طلاب التعليم العالي والمهنيين الذين يحتاجون إلى تجديد أو تعزيز مهاراتهم في دوائر المنطق الرقمي.

من أجل معالجة التنوع في مستخدمي الكتاب، تم اقتراح بنية "متعددة الطبقات" حيث تتوافق كل طبقة مع المستوى المتزايد من التعقيد والعمق النظري للمحتوى.

وبالتالي، ينمو بنية المستندات في بُعدين، حيث يتوافق البعد الأول مع التسلسل المنطقي أو التقليدي للمواضيع في أنظمة المنطق الرقمي، بينما يمثّل البُعد الثاني المستوى.

في القائمة المهيكلة التالية، يتم تمثيل الهيكل الثنائي الأبعاد المقترح. يتم تقديم التسلسل العادي للمواضيع في أعلى مستوى. ولتبسيط الأمر، يتم تحديد ثلاث مستويات فقط من التعقيد لكل موضوع، وهي تتوافق مع المستويات الأساسية والمتوسطة والمتقدمة. في كل مستوى، يتم سرد المحتوى المرتبط بالموضوع العام المحدد.

• التمثيل باستخدام الأرقام الثنائية:
  • المستوى الأساسي: الأرقام الثنائية، والكميات السالبة، والقواعد الأخرى، والتنظيم.
  • المستوى المتوسط: [بدون محتوى محدّد]
  • المستوى المتقدّم: الوحدات والحلقات
• العمليات الرياضية التي تتضمّن أعدادًا ثنائية:
  • المستوى الأساسي: الجمع والطرح والضرب والقسمة
  • المستوى المتوسط: الجبر المنطقي، الدوال المنطقية
  • المستوى المتقدم: أنواع جبر أخرى، وتحليل شانون
• مكوّنات SSI المدمجة:
  • المستوى الأساسي: الرموز والبوابات المنطقية وجداول الحقيقة
  • المستوى المتوسط: العائلات المنطقية، البوابات العالمية
  • المستوى المتقدّم: سلوك الوقت (نماذج التوقيت، والمخاطر)
• تصميم المنطق الجمعي:
  • المستوى الأساسي: الوصف الوظيفي، والتنفيذ
  • المستوى المتوسط: الدوال الأساسية، خرائط التصنيف
  • المستوى المتقدم: المتغيرات المدخلة على الخريطة، وكوين ماكلوسكي، وتمثيل المكعبات الثنائية
• مكوّنات MSI المدمجة:
  • المستوى الأساسي: MUX، DEMUX، برنامج الترميز، برنامج فك الترميز، برنامج فك الترميز، Half adder، إضافة كاملة
  • المستوى المتوسط: الدوال المستندة إلى MUX
  • المستوى المتقدّم: [بدون محتوى محدّد]
• مكوّنات LSI المدمجة:
  • المستوى الأساسي: ROM (ذاكرة القراءة فقط) وALU
  • المستوى المتوسط: PLD (PLA, PAL, GAL)
  • المستوى المتقدّم: [بدون محتوى محدّد]
• مكوّنات SSI التسلسلية:
  • المستوى الأساسي: المزالج، والصنادل، وإشارات الساعة، ومخطّطات الوقت
  • المستوى المتوسط: ملاحظات الذاكرة والأنظمة المتزامنة والأنظمة غير المتزامنة
  • المستوى المتقدّم: [بدون محتوى محدّد]
• مكوّنات MSI التسلسلية:
  • المستوى الأساسي: السجلات، العدادات
  • المستوى المتوسط: [بدون محتوى محدّد]
  • المستوى المتقدّم: [بدون محتوى محدّد]

• التصميم المتسلسل:

  • المستوى الأساسي: [بدون محتوى محدّد]
  • المستوى المتوسط: التركيب التسلسلي، FSM (Mealy، Moore)، مخططات الولاية، تقليص الحالة، إسناد الولاية، ظروف العرق
  • مستوى متقدم: التصميم المستند إلى MSI، والتصميم المستند إلى LSI، والرسوم البيانية للتدفق، والرسوم البيانية لبرنامج MDS

  يجب أن يسمح المستوى الأساسي للمستخدمين بفهم كيفية عمل دوائر المنطق الرقمي وكيفية استخدامها، دون الحاجة إلى معرفة بالرياضيات العليا. وبالتالي، يمكن أن تكون مناسبة للطلاب الهواة وطلاب التعليم الثانوي. إذا كان لدى هؤلاء المستخدمين المهارات اللازمة ويريدون بناء فهم أعمق، فيمكنهم العمل على بعض أو كل محتويات المستوى المتوسط.

  يجب أن يكون المستوى المتوسط معادلاً في المحتوى والمتطلبات للدورة التعريفية بمستوى التعليم الثالث في نظام المنطق الرقمي.

  وأخيرًا، يتضمن المستوى المتقدم المحتوى الذي يمكن العثور عليه عادةً في الدورات التدريبية المتقدمة التكميلية أو الاختيارية للأنظمة الرقمية في الجامعات.

  ستتم مناقشة هذا الهيكل المقترح مع الموجهين في المرحلة المبكرة من المشروع (الأسبوع 3)، والذي سيتم استخدامه بعد ذلك كمدخل لتحديد خطة تطوير موضوع طويلة المدى.

  يمكن للهيكل المقترح الاستفادة من معظم، إن لم يكن كله، المحتوى الحالي للوثائق، والذي ستتم مراجعته وتوسيعه أو تصحيحه وفقًا لذلك، عند الضرورة. علاوة على ذلك، ستتم كتابة أقسام جديدة للمحتويات التي لم تشملها الوثائق الحالية بعد.

6 أهداف

1. قدِّم المسودة الأولى لإرشادات المساهمة في مشروع "الكتاب التفاعلي".
2. ضع الخطوط العريضة لتطوير مواضيع الكتاب.
3. إعادة كتابة المحتوى الحالي وإعادة تنظيمه:
4. أنشئ محتوى جديدًا وفقًا لخطة التطوير.

7 مخطط زمني

الأسبوع الأول: (14 سبتمبر - 20 أيلول (سبتمبر)) تحليل ومناقشة أفضل الإرشادات مع المرشدين بناءً على أمثلة المشروعات الأخرى بالإضافة إلى الخبرة التي تم الحصول عليها حتى الآن في المشروع. الأسبوع الثاني: (21 سبتمبر - 27 سبتمبر) اكتب مسودّة الإرشادات الأسبوع الثالث: (28 سبتمبر - 4 أكتوبر) ناقش مسودة خطة تطوير الموضوع مع الموجّهين. الأسبوع 4: (5 أكتوبر - 11 أكتوبر) كتابة خطة التطوير. الأسابيع من 5 إلى 11: (من 12 أكتوبر إلى 29 نوفمبر) اكتب المساهمات مع تضمين المحتوى المُعاد تنظيمه والمواضيع الجديدة. الأسبوع 12: (30 نوفمبر - 5 ديسمبر) تقديم تقرير المشروع. تقييم المشروع: (من 3 ديسمبر حتى 10 ديسمبر) - تقديم تقييم من الكاتب الفني - تقديم تقييم الموجّهين.

8 Why the CircuitVerse Interactive Book

بسبب الأزمة العالمية بسبب فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19)، بدأتُ بالبحث عن مراجع على الإنترنت يمكن أن تساعد طلابي في إحدى دورات البكالوريوس في أنظمة المنطق الرقمي. كنت مناصرًا لتكنولوجيات البرامج المفتوحة المصدر Free-Libre لعدة عقود حتى الآن، لذلك أمنح الأولوية لهذا النوع من المشاريع. لقد عثرت على جهاز محاكاة CircuitVerse وقررت أنّه أداة رائعة لاستكمال نقص الأنشطة في المختبر بسبب تدابير احتواء فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19) التي تفرضها جامعتنا. وأثناء اختبار المحاكي، عثرتُ أيضًا على الكتاب التفاعلي، ومع أنّ المحتوى لم يكن كافيًا بعد ليكون المرجع الرئيسي لدورة كاملة حول أنظمة المنطق الرقمي، كان المحتوى الحالي صحيحًا وسهل الفهم، لذلك أدرجته في الموارد التعليمية.

وبما أنني كنت أستخدم المحاكي والحجز بشكل مكثف، تواصلت معي المؤسسة لإطلاعي على معلومات عن GSoD. لقد رأيت في ذلك فرصة للمساهمة في المشروع مباشرةً من خلال مجال خبرتي.

9 مراجع

• [مساعدة Wikibooks:المساهمة]،
• [Wikibooks:السياسات والإرشادات]
• [إرشادات التعديل المنظمة لـ OpenStreetMap]
• [دليل المؤلف لمشروع وثائق Linux (LDP)]
• [المنهج الدراسي الجديد حول برامج الأنظمة الرقمية التمهيدية ضمن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)]
• [دروس في الدوائر الكهربائية -- المجلد الرابع -رقمي]
• [Wikibooks: الدوائر الرقمية]
• [Wikibooks: أجهزة إلكترونية رقمية]

• [مشروع كتيب Linux]

  [مساعدة Wikibooks:المساهمة] https://ar.wikibooks.org/wiki/Help:Contributing

  [Wikibooks:السياسات والإرشادات] https://ar.wikibooks.org/wiki/Wikibooks:Policies_and_guidelines

  [إرشادات التعديل المنظّمة لـ OpenStreetMap] https://wiki.osmfoundation.org/wiki/Organ وتشمل #Editing_Guidelines

  [دليل المؤلف لمشروع وثائق Linux (LDP)] https://www.tldp.org/LDP/LDP-Author-Guide/html/index.html

  [المنهج الدراسي لمختبر النظم الرقمية التمهيدي التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

  [دروس حول الدوائر الكهربائية -- المجلد الرابع -الرقمي] https://www.ibiblio.org/kuphaldt/electricCircuits/Digital/index.html

  [Wikibooks: الدوائر الرقمية] https://ar.wikibooks.org/wiki/Digital_Circuits

  [Wikibooks: أجهزة إلكترونية رقمية] https://ar.wikibooks.org/wiki/Digital_Electronics

  [مشروع كتيب Linux] http://lbproject.sourceforge.net/