الدرس السادس: المراجعة التراكمية، المهارات البرمجية، وتطبيقات الذكاء الاصطناعي
تُمثل هذه المراجعة التراكمية الشاملة جسراً معرفياً يربط بين الأبعاد النظرية والتطبيقية في مادة البرمجة والذكاء الاصطناعي لطلاب الصف الأول الثانوي. ندمج في هذه المحطة المتقدمة مفاهيم هرم البيانات والتمثيل الثنائي الرقمي مع التفكير الخوارزمي وهندسة خرائط التدفق، وصولاً إلى المهارات الاحترافية في كتابة الأكواد بلغة بايثون، والتحكم في مسارات التنفيذ عبر الشروط وحلقات التكرار، والتعمق في آليات تعلم الآلة وتطبيقاتها الحديثة كمعالجة اللغات الطبيعية والرؤية الحاسوبية، مع ترسيخ مبادئ الأخلاقيات الرقمية والأمان السيبراني لإعداد جيل من المبتكرين المتفوقين القادرين على قيادة التحول الرقمي وصناعة المستقبل التكنولوجي الواعد وفق معايير التقييم الوطنية.
مصفوفة المهارات التقنية المتكاملة
1. تمثيل البيانات
هرم DIKW، النظام الثنائي والبت، ترميز ASCII و UTF-8، مصفوفات RGB للصور، وعينات الصوت الرقمي.
2. التفكير الخوارزمي
مراحل حل المشكلات، الأشكال القياسية لخرائط التدفق (بيضاوي، متوازي، مستطيل، معين)، واكتشاف الأخطاء.
3. لغة بايثون
المتغيرات، الأنواع int و float و str و bool، العمليات الحسابية، جمل if-elif-else، وحلقات for و while.
4. الذكاء الاصطناعي
تعلم الآلة (خاضع، غير خاضع، بالتعزيز)، التصنيف والانحدار، الرؤية الحاسوبية، ومكافحة الانحياز.
تمرين تكاملي 1: تتبع برنامج شرطي مع تكرار
المسألة: ما مخرجات الكود التالي؟for x in range(1, 6):
if x % 2 == 0:
print(x * 2, end=" ")
• قيم x: 1, 2, 3, 4, 5.
• الأعداد الزوجية هي 2 و 4.
• عند x = 2: يطبع 4.
• عند x = 4: يطبع 8.
• المخرجات النهائية:
4 8.
تمرين تكاملي 2: برنامج التحقق من كلمة المرور
المسألة: اكتب كوداً يسمح للمستخدم بـ 3 محاولات لإدخال كلمة المرور "alamin123" باستخدام while و break.
attempts = 3
while attempts > 0:
pwd = input("Password: ")
if pwd == "alamin123":
print("Access Granted!")
break
attempts -= 1
print("Wrong! Left:", attempts)
تمرين تكاملي 3: تمثيل الصورة ومصفوفات البايثون
المسألة: صورة أبعادها 4 × 4 بكسل بتدرج رمادي (Grayscale 8-bit)، كم بايت تشغل في الذاكرة بدون ضغط؟
• إجمالي البكسلات =
4 × 4 = 16 بكسل.• في التدرج الرمادي كل بكسل يحتاج 8 بت = 1 بايت فقط.
• الحجم في الذاكرة =
16 × 1 = 16 بايت.
تمرين تكاملي 4: معالجة نصوص في نموذج تصنيف
المسألة: ما ناتج تنفيذ كود تقطيع الجملة (Tokenization) في بايثون: "AI is great".split()؟
•
['AI', 'is', 'great'].• دالة
split() تقسم السلسلة النصية إلى قائمة من الكلمات عند المسافات، وهي الخطوة الأولى الأساسية في معالجة اللغات الطبيعية (NLP).
تمرين تكاملي 5: حساب مضروب العدد (Factorial)
المسألة: تتبع قيمة Fact لحساب مضروب العدد 4: Fact = 1; for i in range(1, 5): Fact *= i.
• i=1: Fact = 1 × 1 = 1.
• i=2: Fact = 1 × 2 = 2.
• i=3: Fact = 2 × 3 = 6.
• i=4: Fact = 6 × 4 = 24.
• القيمة النهائية = 24.
تمرين تكاملي 6: تحويل خريطة تدفق إلى كود بايثون
المسألة: حول جملة القرار في خريطة التدفق: "إذا كان X > 0 اطبع 'Positive'، وإلا إذا كان X == 0 اطبع 'Zero'، وإلا اطبع 'Negative'".
if x > 0:
print("Positive")
elif x == 0:
print("Zero")
else:
print("Negative")
تمرين تكاملي 7: كشف نوع التعلم في سيناريو واقعي
المسألة: روبوت مكنسة ذكية يتعلم تنظيف الغرفة بتفادي العقبات وتفضيل الأماكن الأكثر اتساخاً. ما فئة تعلم الآلة المطبقة؟
• التعلم بالتعزيز (Reinforcement Learning)؛ لأن الروبوت وكيل ذكي (Agent) يستكشف بيئة الغرفة ويتلقى مكافآت إيجابية عند جمع الغبار ومكافآت سلبية عند الاصطدام.
تمرين تكاملي 8: حماية خصوصية البيانات في الذكاء الاصطناعي
المسألة: ما الإجراء الواجب اتخاذه على بيانات المرضى الطبية قبل استخدامها في تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي؟
• تطبيق تقنية إخفاء الهوية (Data Anonymization) بحذف أو تشفير الأسماء والأرقام القومية لضمان الخصوصية والامتثال للمعايير القانونية والأخلاقية.
اضغط على أي بطاقة لاكتشاف المعنى الدقيق، واضغط على أيقونة الصوت للاستماع للنطق:
اضغط على الإجابة لتتحقق من فهمك وتكتشف التفسير النموذجي فورياً: