كتاب البرمجة Python للصف العاشر PDF

‫‪AI‬‬ ‫الطبعة األولى‬  ‫اﻷول‬ ‫الجزء الثاني‬ ‫الصف ‪ -‬اﻟﺠﺰء‬ ‫العاشر‪-‬‬ ‫اﻟﺼﻒ اﻟﻌﺎﺷﺮ‬ ‫إشراف‬ ‫أ‪.‬منى سالم عوض سالم (رئيس اللجنة)‬...

‫‪AI‬‬ ‫الطبعة األولى‬  ‫اﻷول‬ ‫الجزء الثاني‬ ‫الصف ‪ -‬اﻟﺠﺰء‬ ‫العاشر‪-‬‬ ‫اﻟﺼﻒ اﻟﻌﺎﺷﺮ‬ ‫إشراف‬ ‫أ‪.‬منى سالم عوض سالم (رئيس اللجنة)‬ ‫تأليف‬ ‫د‪.‬أشـ ــرف رضــوان رضــوان ســليمان‬ ‫أ‪.‬رأفـ ـ ـ ــت صـ ـ ـ ــابر عبــدالاله أحم ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــد‬ ‫أ‪.‬ــمنيرة خـ ـ ــالد محــمد أــبو شيب ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة‬ ‫د‪.‬يوســف منصــور يوس ـ ـ ــف الخليفــي‬ ‫أ‪.‬إبراه ــيم عبدهللا إبراهـ ـ ــيم املي ــاس‬ ‫تصميم‬ ‫أ‪.‬سنية مح ـ ـ ـ ـ ـ ــمد على املـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــؤمن‬ ‫أ‪.‬إيمان عبدالعزيز أحمد الفار سي‬ ‫الطبعة األولى‬ ‫‪ ١٤٤٦‬هـ‬ ‫‪ 2025/2024‬م‬ ‫‪CODE‬‬ ‫حقوق التأليف والطبع والنشر محفوظة لوزارة التربية ‪ -‬قطاع البحوث التربوية واملناهج‬ ‫إدارة تطوير املناهج‬  ‫الطبعة األولى‪2025-2024 :‬م‬ ‫ً‬ ‫القناة التربوية‬ ‫شاركنا بتقييم مناهجنا‬ ‫الكتاب كامًال‬ ‫أودع بمكتبة الوزارة تحت رقم ( ‪ )1‬بتاريخ ‪2025/1/6‬م‬  H.H. Sheikh Meshal AL-Ahmad Al-Jaber Al-Sabah Amir Of The State Of Kuwait POSTER 48x65 with cadre cm.indd 1 12/28/23 9:44 AM  H. H. Sheikh Sabah Khaled Al-Hamad Al-Sabah Crown Prince Of The State Of Kuwait crown prince.indd 1 6/6/24 6:48 PM Amir Of The State Of Kuwait  ‫يمثــل رمــز االســتجابة الســريعة ‪ QR‬رابــط‬ ‫لملفــات أوراق العمــل‪ ،‬ومصــادر التعلــم‪.‬‬ ‫المحـــتوى‬ ‫رقم الصفحة‬ ‫العنوان‬ ‫‪11‬‬ ‫املقدمة‬ ‫الوحدة األولى برمجة بايثون ‪Python‬‬ ‫‪13‬‬ ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫‪27‬‬ ‫املكتبات ‪Libraries‬‬ ‫‪41‬‬ ‫مدخل إلى واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪67‬‬ ‫الدوال ‪Functions‬‬ ‫‪97‬‬ ‫توظيف الدوال في الواجهة الرسومية‬ ‫‪111‬‬ ‫القواميس ‪Dictionaries‬‬ ‫‪131‬‬ ‫تطبيقات إثرائية ‪ -‬تعزيز مهارات متقدمة‬ ‫الوحدة الثانية الذكاء االصطناعي ‪Artificial Intelligence‬‬ ‫‪151‬‬ ‫مدخل إلى الذكاء االصطناعي ‪Artificial Intelligence‬‬ ‫‪153‬‬ ‫الذكاء االصطناعي التوليدي ‪Generative A.I‬‬ ‫‪158‬‬ ‫أدوات الذكاء االصطناعي التوليدي واستخدامها‬ ‫‪165‬‬ ‫املبادئ األخالقية في التعامل الذكاء االصطناعي التوليدي‬ ‫الوحدة الثالثة المنتجات الرقمية‬ ‫‪171‬‬ ‫مشروع تقنية التعرف على الوجوه ‪A.I. Face Recognition Project‬‬ ‫‪177‬‬ ‫توظيف الواجهة الرسومية مع مشروع التعرف على الوجوه‬ ‫‪185‬‬ ‫املراجع‬  ‫المقدمة‬ ‫في ظــل الثــورة الرقميــة التي أحدثــت تغــييرات جوهريــة في مختلــف املجــاالت‪ ،‬أصبــح إتقــان‬ ‫البرمجــة ضــرورة ملحــة لتحقيــق الطموحــات‪ ،‬وقــد بــرزت لغــة ‪ Python‬بسبــب ســهولة تعلمهــا‬ ‫وشــيوعها كأداة مثاليــة للدخــول إلى عالــم الــذكاء االصطنــاعي‪.‬‬ ‫يهــدف هــذا الكتــاب مــن تقنيــة املعلومــات في لغــة البرمجــة ‪ Python‬إلى تزويــدك بمعرفــة‬ ‫شــاملة حــول توظيــف ‪ Python‬في تطويــر حلــول ّ‬ ‫فّعالــة في مجــال الــذكاء االصطنــاعي‪ ،‬بـ ً‬ ‫ـدًءا مــن‬ ‫بناًء على األساسيات التي تم تناولها‬ ‫املفاهيم األساسية وصواًلا إلى التطبيقات املتقدمة‪ ،‬وذلك ً‬ ‫في الجــزء األول‪ ،‬نستكشــف في هــذا الكتــاب اإلمكانيــات الواســعة للغــة ‪ Python‬مــن خالل‬ ‫الوحــدة األولى التي تســتعرض مهــارات اكتشــاف األخطــاء‪ ،‬واملكتبــات‪ ،‬الواجهــة الرســومية‪،‬‬ ‫الــدوال‪ ،‬القواميــس‪ ،‬وتوظيفهــا في الواجهــة الرســومية‪.‬‬ ‫تقــدم الوحــدة الثانيــة مقدمــة شــاملة في الــذكاء االصطنــاعي‪ ،‬بمــا في ذلــك الــذكاء‬ ‫االصطنــاعي التوليــدي‪ ،‬وأدواتــه املختلفــة‪ ،‬وتطبيقاتــه العمليــة‪ ،‬إلى جانــب اســتعراض املبــادئ‬ ‫األخالقيــة التي تحكــم اســتخدامه‪.‬كمــا يحتــوي الكتــاب على مشــروعات عمليــة وأمثلــة تطبيقيــة‬ ‫مصممــة لتوضيــح املفاهيــم املعقــدة بأســلوب بســيط ومنهجي‪ ،‬ممــا يتيــح للــطالب بنــاء تطبيقــات‬ ‫تعتمــد على الــذكاء االصطنــاعي وتطويــر برامــج بواجهــات رســومية (‪ )GUI‬لتحقيــق مشــاريعهم‬ ‫الخاصــة‪.‬‬ ‫تتضمــن الوحــدة الثالثــة مشــروعات عمليــة تعتمــد على اســتخدام تقنيــات الــذكاء‬ ‫االصطنــاعي ومكتبــات لغــة ‪ Python‬لتطبيــق مــا تعلمــه الــطالب في بيئــة حقيقيــة‪.‬ومنهــا مشــروع‬ ‫تطويــر نظــام ذكــي مثــل تطبيــق التعــرف على الوجــوه‪ ،‬حيــث يتــم اســتخدام مكتبــات متقدمــة‬ ‫لتحليــل الصــور واســتخراج البيانــات منهــا‪.‬كمــا يمكــن التوســع في املشــروع لتضــمين تطبيقــات‬ ‫أخرى مثل تصنيف الصور‪ ،‬معالجة النصوص‪ ،‬أو بناء أنظمة توصية‪.‬يهدف هذا املشروع إلى‬ ‫تعزيز فهم املتعلمين لتوظيف أدوات الذكاء االصطناعي في حل املشكالت الواقعية‪ ،‬مما يفتح‬ ‫ً‬ ‫أمامهــم آفاًقــا واســعة لإلبــداع والتعلــم التطبيقــي‪ ،‬ويعــزز مــن قدرتهــم على تطويــر حلــول مبتكــرة‬ ‫باســتخدام البرمجــة والتقنيــات الحديثــة‪.‬‬ ‫برمجة ‪Python‬‬ ‫الوحدة األولى‬ ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات‬ ‫‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫مدخل إلى تصحيح األخطاء واالستثناءات‬ ‫‪1‬‬ ‫تصحيح األخطاء ‪Debugging‬‬ ‫‪2‬‬ ‫األخطاء اللغوية ‪Syntax Errors‬‬ ‫‪3‬‬ ‫األخطاء الداللية ‪Symanitc Errors‬‬ ‫‪4‬‬ ‫األخطاء المنطقية ‪Logic Errors‬‬ ‫‪5‬‬ ‫االستثناءات ‪Exceptions‬‬ ‫‪6‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات‬ ‫‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫نتاجــــات التعــلم‬ ‫ التعرف على مفهوم األخطاء (‪ )Errors‬واالستثناءات (‪ ،)Exceptions‬والتمييز بين أنواع‬ ‫األخطاء الشائعة مثل األخطاء النحوية (اللغوية) (‪ ، )Syntax Errors‬األخطاء الداللية‬ ‫‪ ،Semantic Error‬األخطاء املنطقية ‪.Logic Errors‬‬ ‫ إدراك أهميــة التعامــل مــع االســتثناءات لضمــان اســتمرارعمــل البرامــج وتجنــب توقفهــا‬ ‫املفاجــئ عنــد مواجهــة أخطــاء غيــرمتوقعــة‪.‬‬ ‫ اســتخدام التعليمــة البرمجيــة ‪ Try‬ملحاولــة تنفيــذ األوامــر األساســية‪ ،‬وتحديــد‬ ‫الســيناريوهات التــي قــد تــؤدي إلــى أخطــاء‪.‬‬ ‫ تطبيــق التعليمــة البرمجيــة ‪ Except‬ملعالجــة االســتثناءات وتنفيــذ تعليمــات بديلــة عنــد‬ ‫حــدوث خطــأ لضمــان اســتمرارالبرنامــج بسالســة‪.‬‬ ‫ تحليل رسائل الخطأ واستنتاج أسبابها لتحسين مهارات تصحيح األخطاء (‪.)Debugging‬‬ ‫ تطبيــق آليــات إدارة األخطــاء فــي مشــروعات عمليــة لضمــان اســتقرار البرامــج وســهولة‬ ‫صيانتهــا‪.‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫مدخل إلى تصحيح األخطاء واالستثناءات‬ ‫ ‬ ‫ تعــتبر األخطــاء واالســتثناءات مفهــوم أســا سي في البرمجــة‪ ،‬وتهــدف إلى التعامــل مــع األخطــاء التي قــد تحــدث أثنــاء‬ ‫تشغيل البرنامج بطريقة منظمة تمنع توقفه‪ ،‬وتتيح آلية معالجتها للمبرمجين التحقق من األخطاء والتعامل معها‬ ‫بمرونة‪.‬كما تســاعد في تحسين اســتقرار البرنامج وتقديم تجربة مســتخدم أفضل من خالل عرض رســائل تنبيهية‬ ‫أو اتخاذ إجراءات بديلة دون تعطيل البرنامج بالكامل‪.‬‬ ‫تصحيح األخطاء ‪Debugging‬‬ ‫ قد يقع املبرمج في بعض األخطاء عند تعامله مع النصوص البرمجية في لغة ‪ ،Python‬ويمكن استخدام بعض‬ ‫التقنيات التي يتم تنفيذها الكتشاف تلك األخطاء وتصحيحها‪.‬‬ ‫وهناك ثالثة أنواع من األخطاء وهي‪:‬‬ ‫أنواع األخطاء في ‪Python‬‬ ‫‪Errors‬‬ ‫‪Syntax‬‬ ‫‪Semantic‬‬ ‫‪Logic‬‬ ‫األخطاء اللغوية ‪Syntax Errors‬‬ ‫ أخطاء تحدث عندما ال تتبع التعليمات البرمجية املكتوبة لقواعد اللغة البرمجية املستخدمة‪ ،‬وهذه األخطاء‬ ‫تمنــع البرنامــج مــن العمــل‪ ،‬وال يســتطيع املفســر ‪ Interprerter‬فهــم تلــك التعليمــات بسبــب وجــود خطــأ في تركيــب‬ ‫الجمــلة البرمجــية منــها‪ :‬‬ ‫ استخدام مسافة إضافية أو ناقصة بين الكلمات أو الرموز‪.‬‬ ‫ استخدام األقواس أو عالمات االقتباس بشكل غير صحيح‪.‬‬ ‫‪17‬‬ ‫‪..‬تصحيح األخطاء‬ ‫واالستثناءات‬ ‫الثانية‬ ‫تصحيح األخطاء‬ ‫الوحدة‬ ‫األولى ‪..‬‬ ‫الوحدة‬  ‫مثال ‪ :1‬األخطاء اللغوية ‪Syntax Errors‬‬ ‫ظهور خط أحمر متعرج‬ ‫سهم يشير ملوضع الخطأ‬ ‫عدد األخطاء التي‬ ‫اكتشفها ‪Interpreter‬‬ ‫تعني وجود خطأ‬ ‫تصحيح الخطأ‬ ‫تعني عدم وجود خطأ‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪18‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫األخطاء الداللية ‪Semantic Errors‬‬ ‫ األخطاء املكتشفة أثناء التنفيذ ولكن يجب أن تنشأ ظروف خاصة لتظهر تلك األخطاء‪.‬على سبيل املثال‪ :‬‬ ‫ الوصول إلى عنصر غير موجود في قائمة محددة‪.‬‬ ‫ األخطاء الحسابية مثل تقسيم عدد صحيح على صفر‪.‬‬ ‫ً‬ ‫وحسابًيا ال يمكن القسمة على (صفر)‪.‬‬ ‫هذا خطأ داللي ألن املستخدم أدخل (صفر) كقيمة للمتغير الثاني‪،‬‬ ‫األخطاء المنطقية ‪Logic Errors‬‬ ‫ األخطــاء التي ال يتعــرف عليهــا ‪ ،Python Interprerter‬ولكنهــا قــد تــؤدي إلى نتائــج غير متوقعــة أو غير صحيحــة‬ ‫(بــمعنى أن الــنص البرمجي يعــمل ــبدون مــشكالت لــكن نتيــجة ــهذا الــنص البرمجي غير صحيــحة)‪.‬على سبــيل املــثال‪ :‬‬ ‫ استخدام شرط غير صحيح‪.‬‬ ‫ استخدام العمليات الحسابية بشكل غير صحيح‪.‬‬ ‫‪19‬‬ ‫‪..‬تصحيح األخطاء‬ ‫واالستثناءات‬ ‫الثانية‬ ‫تصحيح األخطاء‬ ‫الوحدة‬ ‫األولى ‪..‬‬ ‫الوحدة‬  ‫مثال ‪3‬‬ ‫هذا خطأ منطقي ألن التعليمات البرمجية تحسب محيط املستطيل وليس املساحة‪.‬‬ ‫تصحيح األخطاء‪ :‬عملية تحديد وإصالح األخطاء في التعليمات البرمجية‪.‬‬ ‫مثال ‪4‬‬ ‫املتغيرن صي‬ ‫‪logic error‬‬ ‫عدم وجود ‪:‬‬ ‫‪syntax error‬‬ ‫عدم وجود مسافة بادئة‬ ‫‪syntax error‬‬ ‫الحــظ‪ :‬في الجملــة الشــرطية يتــم مقارنــة قيمــة ‪ x‬وهي قيمــة نصيــة بالرقــم ‪( 0‬مقارنــة غير صحيحــة)‪،‬‬ ‫وبالتــالي يتــم تنفيــذ التعليمــة البرمجيــة التابعــة لألمــر ‪.else‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪20‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫االستثناءات ‪Exceptions‬‬ ‫ يمكــن اســتخدام التعليمــات البرمجيــة (‪ )try/except‬لتحديــد الجــزء مــن التعليمــات البرمجيــة املتوقــع حــدوث‬ ‫خطــأ به‪ ،‬ال ستمرار تنف يذ البرنا مج دون تو قف‪.‬‬ ‫ يوجــد العديــد مــن أنــواع االســتثناءات ومنهــا (‪ ،)TypeError - IndexError - NameError- ValueError‬وسيتــم‬ ‫التــطرق إلى أــحد ــهذه األــنواع‪ :‬‬ ‫ً‬ ‫ أن تطلب من املستخدم قيمة رقمية و بدًال من ذلك يقوم املستخدم بإدخال قيمة نصية‬ ‫‪ValueError‬‬ ‫ وهو ما ينتج عنه خطأ في البرنامج يسمى ‪.ValueError‬‬ ‫تنقسم التعليمات البرمجية ‪ try/except‬إلى‪ :‬‬ ‫ التعليمة البرمجية ‪ :try‬تشمل التعليمات البرمجية التي قد تحدث فيها أخطاء أثناء التنفيذ‪.‬‬ ‫ التعليمة البرمجية ‪ :except‬تشمل التعليمات البرمجية التي يتم تنفيذها إذا حدث خطأ في كتلة التعليمات‬ ‫ البرمجية ‪.try‬‬ ‫الصيغة العامة لالستثناءات ‪try/except Syntax‬‬ ‫‪try:‬‬ ‫‪# try block‬‬ ‫‪# Put here code to test‬‬ ‫‪except:‬‬ ‫‪# except block‬‬ ‫‪# Will executed if existed error in try block‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪..‬تصحيح األخطاء‬ ‫واالستثناءات‬ ‫الثانية‬ ‫تصحيح األخطاء‬ ‫الوحدة‬ ‫األولى ‪..‬‬ ‫الوحدة‬  ‫مثال ‪5‬‬ ‫‪.1‬يســتمر البرنامج في اســتقبال بيانات عددية صحيحة ‪ integer‬فقط‪ ،‬ويتوقف البرنامج عند اســتقبال غير ذلك‬ ‫من البيانات‪ ،‬ويظهر رســالة الخطأ التالية‪ValueError: invalid literal for int( ) :‬‬ ‫العدد املدخل عشري‬ ‫‪.2‬الستمرار البرنامج دون توقف يتم استخدام ‪.try / except‬‬ ‫ُ‬ ‫يستمر البرنامج في استقبال قيم متغيرة وعند إدخال بيانات غير عددية صحيحة‪ُ ،‬تظهر رسالة للمستخدم‬ ‫‪ ،You did not enter a valid number‬ويستمر في استقبال البيانات‪ ،‬كما في املثال التالي‪ :‬‬ ‫مثال ‪6‬‬ ‫ برنامج يستقبل أعداد صحيحة‪ ،‬و ُُيظهر رسالة يحدد ما إذا كان العدد املدخل ً‬ ‫زوجًيا أم ً‬ ‫فردًيا‪ ،‬وعند إدخال بيانات‬ ‫من نوع آخر‪ ،‬يتم استثناء الخطأ وطباعة رسالة ‪ ،You did not enter a valid number‬ويستمر البرنامج دون توقف‪.‬‬ ‫القيمة املدخلة نصية‬ ‫مالحظة‪ - :‬تستخدم التعليمة ‪ continue‬لتجاوز بقية النص البرمجي في الحلقة الحالية واالنتقال للتكرار التالي‪.‬‬ ‫‪ -‬تستخدم التعليمة ‪ break‬للخروج من الحلقة التكرارية ً‬ ‫فوًرا‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪22‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫مثال ‪7‬‬ ‫البرنامج يهدف إلى حساب إجمالي الراتب للموظف بعد إضافة العالوة‪.‬‬ ‫إذا كانت املدخالت صحيحة‪ ،‬سيتم حساب إجمالي الراتب (الراتب األسا سي ‪ +‬العالوة) وطباعته‪.‬‬ ‫إذا كانت املدخالت غير صحيحة سيتم طباعة رسالة توضح نوع الخطأ‪.‬‬ ‫ إدخال فهرس عنصر قائمة (اسم املوظف) غير صحيح تظهر رسالة خطأ من نوع ‪.IndexError‬‬ ‫ً‬ ‫‪ -‬إدخال فهرس عنصر قائمة = ‪( ٦‬مثًال)‬ ‫ إدخال قيمة العالوة غير صحيحة (نصية) تظهر رسالة خطأ من نوع ‪.ValueError‬‬ ‫ً‬ ‫‪ -‬إدخال قيمة العالوة = ‪( Ali‬مثًال)‬ ‫ملعلوماتك (تصحيح األخطاء ‪)Debugging‬‬ ‫عملية تتبع سير التعليمات البرمجية خطوة بخطوة لتحديد األخطاء البرمجية وإصالحيها باستخدام‪:‬‬ ‫‪-Breakpoint‬‬ ‫‪ -‬أداة ‪ Debug‬من ‪. Main Menu‬‬ ‫‪ -‬أدوات ‪ Debugging‬من ‪.Debug Menu‬‬ ‫‪-Breakpoint‬‬ ‫‪ -‬إضافة نقاط التوقف ‪ Breakpoints‬في أسطر التعليمات البرمجية‪.‬‬ ‫‪23‬‬ ‫‪..‬تصحيح األخطاء‬ ‫واالستثناءات‬ ‫الثانية‬ ‫تصحيح األخطاء‬ ‫الوحدة‬ ‫األولى ‪..‬‬ ‫الوحدة‬  ‫أوراق العمل‬ ‫ورقة عمل ‪:1‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬برنامج إدخال األوزان النسبية‪.‬‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬يصحح األخطاء املختلفة في التعليمات البرمجية‪.‬‬ ‫ استدع امللف ‪player_weight.py‬‬ ‫ ادرس التعليمات البرمجية الخاصة بإدخال وزن الالعب التالية‪ :‬‬ ‫‪ -‬وزن الريشة (أقل من ‪ 63‬كيلو جرام)‪ -.‬وزن املتوسط(‪ 90-63‬كيلو جرام)‪ -.‬وزن ثقيل (يزيد عن ‪ 90‬كيلو جرام)‬ ‫املطلوب‪ :‬‬ ‫‪.1‬استكشف األخطاء املوجودة وصححها ثم استكمل الجدول التالي‪ :‬‬ ‫مالحظات‬ ‫التصحيح‬ ‫نوع الخطأ‬ ‫الخطأ‬ ‫رقم السطر‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪13‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪.2‬استخدم االستثناءت ‪ (try/except) Exceptions‬لتطوير البرنامج‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪24‬‬  ‫تصحيح األخطاء واالستثناءات ‪Debugging and Exceptions‬‬ ‫ورقة عمل ‪:2‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬حساب املتوسط الحسابي‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬اكتشاف األخطاء وتجاوزها (استكمال البرنامج العمل بصورة صحيحة)‪.‬‬ ‫املطلوب‪:‬‬ ‫ افتح امللف ‪.average_Exceptions.py‬‬ ‫ً‬ ‫ عدل ما يلزم لتصحيح األخطاء املحتمل استقبالها من املستخدم مستخدًما االستثناءات ‪try/excep‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪..‬تصحيح األخطاء‬ ‫واالستثناءات‬ ‫الثانية‬ ‫تصحيح األخطاء‬ ‫الوحدة‬ ‫األولى ‪..‬‬ ‫الوحدة‬  ‫ورقة عمل ‪:3‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬مؤشـ ـ ــر كتلة الجسم ‪.)Body mass index( BMI‬‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬اكتشاف األخطاء وتجاوزها (استكمال البرنامج العمل بصورة صحيحة)‪.‬‬ ‫املطلوب‪:‬‬ ‫‪.1‬افتح املل ــف ‪ ،BMI.py‬الذي يحسب مؤش ـ ـ ــر كتلة الجسم ‪ ،BMI‬بن ـ ـ ـ ـ ـ ـ ًـاًء على ط ـ ـ ـ ــول الشخص (باألمتار) ووزنه‬ ‫(بالكيلوجراــمات)‬ ‫ً‬ ‫‪.2‬تحقق من صحة اإلدخال‪ ،‬مستخدًما التعليمة البرمجية (‪.)try / except‬‬ ‫‪try:‬‬ ‫ الخطأ من نوع ‪ ValueError‬عند إدخال بيانات نصية‪.‬‬ ‫‪except ValueError:‬‬ ‫ الخطأ من نوع ‪ ZeroDivisionError‬عند القسمة على صفر (الطول)‬ ‫‪except ZeroDivisionError:‬‬ ‫‪.3‬شغل البرنامج وتأكد من خلوه من األخطاء‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪26‬‬  ‫الوحــــدة الثــــانية‬ ‫الوحدة األولى برمجة ‪Python‬‬ ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫المكتبات‬ ‫‪Libraries‬‬ ‫مدخل إلى المكتبات‬ ‫‪1‬‬ ‫أشهر المكتبات وأقسامها‬ ‫‪2‬‬ ‫التعامل مع المكتبات الخارجية‬ ‫‪3‬‬ ‫توثيق المكتبات‬ ‫‪44‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫نتاجــــات التعــلم‬ ‫الجزء األول (أساسيات المكتبات)‬ ‫ فهــم املكتبــات كأدوات إلعــادة اســتخدام املقاطــع البرمجيــة وتنظيمهــا‪ ،‬ممــا يســهل بنــاء‬ ‫مشــروعات برمجيــة بكفــاءة‪.‬‬ ‫ تعل ــم كيفي ــة اس ــتيراد املكتب ــات ف ــي لغ ــة ‪ ،Python‬واس ــتخدام ال ــدوال لتوفي ــرالوق ــت‬ ‫والجه ــد‪.‬‬ ‫ التعامل مع املكتبات القياسية املدمجة في لغة ‪.Python‬‬ ‫ التعامل مع املكتبات الخارجية تثبيتها‪ ،‬تحديثها‪ ،‬وإدارتها من خالل بيئة التطوير‪.‬‬ ‫ تطويــرمكتبــات بســيطة تحــوي دوال وفئــات قابلــة إلعــادة االســتخدام فــي مشــروعات‬ ‫مختلفــة‪ ،‬ممــا يعــزز مبــدأ تقســيم البرامــج إلــى وحــدات صغي ــرة(‪.)modularity‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫مدخل إلى المكتبات‬ ‫تتــميز لغــة البرمجــة ‪ Python‬بتوفــر العديــد مــن املكتبــات في مختلــف املجــاالت؛ منهــا تحليــل البيانــات ‪Data‬‬ ‫‪ ، Analysis‬الــذكاء االصطنــاعي ‪ ،Artificial Intelligence‬تعلــم اآللــة ‪ ،Machine Learning‬التعلــم العميــق ‪Deep‬‬ ‫‪ ،Learning‬األمــن الســيبراني ‪ ،Cybersecurity‬وتطويــر األلعــاب ‪.Gaming Development‬‬ ‫المكتبات في لغة ‪)Python Libraries( Python‬‬ ‫ُ‬ ‫املكتبة عبارة عن ملف يتضمن مجموعة من التعليمات البرمجية والوظائف اُملعرفة‪ ،‬كالدوال‬ ‫ُ‬ ‫‪ ،functions‬والفئات ‪ classes‬واملتغيرات ‪ ،variables‬والتي ُتسهم في حل مشكالت معينة‪ ،‬أو تنفيذ‬ ‫عمليات محددة‪ ،‬والتي يمكن استدعاؤها واستخدامها في البرامج لتسهيل تنفيذ العديد من املهام‪.‬‬ ‫أهمية استخدام المكتبات‬ ‫ً‬ ‫إعــادة اســتخدام املقاطــع البرمجيــة‪ :‬املكتبــات توفــر مقاطــع برمجيــة جاهــزة لالســتخدام بــدًال مــن‬ ‫إــعادة كتابتــها ــبشكل متــكرر‪.‬‬ ‫ً‬ ‫تــوفير الوقــت والجهــد‪ :‬مــن خالل اســتدعاء الــدوال املوجــودة في املكتبــات بــدًال مــن بنــاء دوال مــن‬ ‫الصــفر‪.‬‬ ‫ســهولة الصيانــة والتحديــث‪ :‬املكتبــات تتيــح اســتخدام حلــول مجربــة‪ ،‬ومتقدمــة مــع القــدرة على‬ ‫تحديثــها بــسهولة عندــما يــتم إــصدار تحديــثات جدــيدة‪.‬‬ ‫‪31‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬املكتبات ‪Libraries‬‬  ‫أشهر مكتبات لغة ‪Python‬‬ ‫مكتبة ‪ :NumPy‬تتعامل مع الدوال الخاصة بالعمليات الحسابية‪ ،‬الجبر الخطي‪ ،‬واملصفوفات‪.‬‬ ‫مكتبة ‪ :Pandas‬استكشاف وتحليل ومعالجة البيانات‪.‬‬ ‫مكتبة ‪ :Matplotlib‬تمثيل البيانات ‪ ،Data Visualization‬وتصميم األشكال البيانية ‪.Graph‬‬ ‫مكتبة ‪ :OpenCV‬تعمل في مجال الرؤية الحاسوبية ‪ ،Computer Vision‬وتحليل الصور ومقاطع الفيديو‪.‬‬ ‫مكتبة ‪ :TensorFlow‬مكتبة رائدة في مجاالت تعلم اآللة والتعلم العميق‪.‬‬ ‫مكتبة ‪ :PyTorch‬مكتبة شهيرة في مجال التعلم العميق ومعالجة اللغات الطبيعية والرؤية الحاسوبية‪.‬‬ ‫أقسام المكتبات‬ ‫يمكن تقسيم املكتبات إلى‪:‬‬ ‫املكتبات الخاصة‬ ‫املكتبات الخارجية‬ ‫املكتبات القياسية‬ ‫‪Customize Libraries‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪Third-Party Libraries‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪Standard Libraries‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مكتبات يتم تطويره ـ ـ ـ ـ ــا من قبل‬ ‫مكتبــات يتــم تطويرهــا مــن قبــل‬ ‫مكتبــات مدمجــة مــع لغــة‬ ‫مجتمــع مطــوري لغــة ‪ ،Python‬املبرمــج (إنشــاء ملــف ‪)Python‬‬ ‫‪ ،Python‬تغطــي العديــد مــن‬ ‫الشــركات واملؤسســات‪ ،‬الجامعــات تتضمــن مجموعــة مــن الــدوال‬ ‫الوظائــف األساســية مثــل التعامــل‬ ‫واملراكــز البحثيــة‪ ،‬املنظمــات غير ‪ ،functions‬الفئــات ‪،classes‬‬ ‫مــع امللفــات‪ ،‬العمليــات الحســابية‪،‬‬ ‫الربحيــة‪ ،‬واملبرمــجين‪ ،‬ويجــب املتــغيرات ‪ ،variables‬لتلبيــة‬ ‫معالجــة النصــوص‪ ،‬والتعامــل مــع‬ ‫تثبيتهــا للتعامــل معهــا على سبيــل احتياــجات مــحددة باملــشروع‪.‬‬ ‫البيانات؛ ومنها مكتبة ‪ math‬إلجراء‬ ‫املثــال مكتبــة ‪ NumPy‬للعمليــات‬ ‫العمليــات الحســابية‪ ،‬ومكتبــة‬ ‫الحســابية وتحليــل البيانــات‪،‬‬ ‫‪ datetime‬للتعامــل مــع الوقــت‬ ‫مكتبــة ‪ Pandas‬لتحليــل ومعالجــة‬ ‫والتاريــخ‪ ،‬ومكتبــة ‪ random‬لتوليــد‬ ‫البيانــات‪ ،‬ومكتبــة ‪TensorFlow‬‬ ‫القــيم العــشوائية‪.‬‬ ‫لتعــلم اآلــلة واــلذكاء االصطــناعي‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪32‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫التعامل مع المكتبات الخارجية ‪Third-Party Libraries‬‬ ‫تثبيت المكتبات الخارجية ‪Install Third-Party Libraries‬‬ ‫مثا ل‪ :‬تثبيت مكتبة ‪numpy‬‬ ‫‪1‬‬ ‫الطريقة األولى‪ :‬استخدام األمر ‪ pip install‬يليه اسم املكتبة ‪library name‬‬ ‫‪ -‬من خالل أداة ‪ Terminal‬في ‪.PyCharm‬‬ ‫‪ -‬نكتب األمر ‪pip install numpy :‬‬ ‫ملعلوماتك‬ ‫‪.‬‬ ‫الطريقة الثانية‪ :‬استخدام األداة ‪Python Package‬‬ ‫‪ -‬البحث عن املكتبة املناسبة وتثبيتها من خالل األمر ‪ install‬واختيار اإلصدار املناسب للمكتبة‪.‬‬ ‫‪33‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬املكتبات ‪Libraries‬‬  ‫ملعلوماتك‬ ‫الطريقة الثالثة‪ :‬استخدام نافذة األمر‪File => Settings => Project: Project name => Python Interpreter‬‬ ‫‪ ،‬ثم البحث عن املكتبة املطلوبة‪.‬‬ ‫يتم الضغط على أداة ‪install‬‬ ‫كذلك يمكن استعراض املكتبات الخارجية التي تم تثبيتها على املشروع من نفس النافذة‪.‬‬ ‫إلغاء تثبيت المكتبات الخارجية ‪Uninstall Third-Party Libraries‬‬ ‫يوجد العديد من الطرق إللغاء تثبيت املكتبات الخارجية منها‪:‬‬ ‫الطريقة األولى‪ :‬استخدام األمر ‪ ،pip uninstall library name‬من خالل أداة ‪ Terminal‬في ‪.PyCharm‬‬ ‫مثال‪ :‬إلغاء تثبيت مكتبة (‪)numpy‬‬ ‫‪pip uninstall numpy‬‬ ‫ملعلوماتك‬ ‫ ‬ ‫الطريقة الثانية‪ :‬استخدام نافذة األمر‪File => Settings => Project: Project name => Python Interpreter‬‬ ‫‪.‬‬ ‫يتم تحديد املكتبة ثم الضغط على أداة ‪uninstall‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪34‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫استيراد المكتبات ‪Import Libraries‬‬ ‫‪.1‬استيراد المكتبة كاملة‬ ‫‪import library name‬‬ ‫مثال ‪ :1‬استيراد مكتبة ‪ datetime‬المخصصة للتعامل مع التاريخ والوقت (إظهار تاريخ اليوم)‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪: output‬‬ ‫مثال ‪ :2‬استيراد مكتبة ‪.random‬‬ ‫‪1‬‬ ‫يتم استيراد الدالة ‪ random.randint‬املخصصة لتوليد أحد األعداد الصحيحة بشكل عشوائي من املجال التالي‬ ‫(‪.)1,2,3,4,5,6,7,8,9,10‬‬ ‫عند استدعاء املكتبة كاملة باستخدام األمر ‪ ،import‬يجب كتابة اسم املكتبة ‪ random‬في كل‬ ‫ً‬ ‫مرة نستخدم فيها أحد دوالها متبوعًا بـنقطة ثم اسم الدالة املطلوبة مثل (‪.)randam.randint‬‬ ‫مالحظة‬ ‫‪35‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬املكتبات ‪Libraries‬‬ ‫‪.2‬اســتيراد عنصــر محــدد (التعليمــات البرمجيــة الــدوال ‪ ،functions‬والفئــات ‪ ،classes‬و المتغيــرات ‪ ،)variables‬مــن‬ ‫مكتبــة محــددة‬ ‫‪From library name import part of library‬‬ ‫مثال ‪ :1‬استيراد الدالة ‪ asctime‬فقط‪ ،‬من مكتبة ‪ ،time‬والتعامل معها‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مثال ‪ :2‬استيراد أكثر من دالة من نفس المكتبة ‪random‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مثال ‪ :3‬استيراد أكثر من دالة من مكتبات متعددة‬ ‫‪1‬‬ ‫ استيراد الدالة ‪ relativedelta‬من مكتبة ‪ :dateutil.relativedelta‬حساب الفرق بين تاريخين بدقة‪.‬‬ ‫ استيراد الدالة ‪ datetime.today‬من مكتبة ‪ :datetime‬الحصول على التاريخ الحالي‪.‬‬ ‫ تأكد من تثبيت مكتبة ‪( dateutil‬في ‪ )Terminal‬باستخدام األمر‪.pip install python-dateutil‬‬ ‫‪.3‬استيراد المكتبة والتعامل معها باسم مختصر ‪Import library name as shortcut name‬‬ ‫مثال‪ :‬التعبير عن اسم المكتبة ‪ datetime‬باالسم المختصر ‪dt‬‬ ‫‪1‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪36‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫‪.4‬استيراد جميع الكائنات (مثل الدوال‪ ،‬المتغيرات‪ ،‬الفئات) من مكتبة معينة‬ ‫مثال ‪ :1‬استدعاء جميع محتويات المكتبة ‪ datetime‬والتعامل معها‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مثال ‪ :2‬استدعاء جميع محتويات المكتبة ‪ random‬والتعامل معها‪.‬‬ ‫يمثل رمز * ‪ Asterisk‬إمكانية التعامل مع جميع محتويات املكتبة‪ ،‬دون الحاجة إلى كتابة اسم املكتبة قبلها‪.‬‬ ‫ملعلوماتك‬ ‫توثيق المكتبات‬ ‫دليل تفصيلي يساعد املطورين على كيفية استخدام محتوى املكتبة بشكل صحيح‪.‬‬ ‫وللحصول على ملف توثيقي للمكتبة يمكن استخدام‪:‬‬ ‫ استخدام أداة ‪ Terminal‬في ‪ PyCharm‬كتابة األمر‪pydoc library name‬‬ ‫مثال‪pydoc random :‬‬ ‫ ‬ ‫ استخدام مفتاح ‪ Ctrl‬والضغط على الزر األيسرللفأرة على اسم املكتبة بمنطقة كتابة األوامر‪.‬‬ ‫ُ‬ ‫شاشة ُتظهر محتوى ملف توثيق املكتبة ‪Random‬‬ ‫‪37‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬املكتبات ‪Libraries‬‬  ‫أوراق العمل‬ ‫ورقة عمل (‪:)1‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬توليد كلمة مرور قوية ‪Strong Password‬‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬توليد كلمة مرور مركبة من األرقام‪،‬األحرف‪ ،‬والرموز ‪.‬‬ ‫املطلوب‪ :‬استدعاء امللف ‪ gen_password_library.py‬من مجلد أوراق العمل‪.‬‬ ‫إنشاء كلمة مرور قوية تشمل عدد محدد من الحروف والرموز واألرقام‪.‬‬ ‫‪: output‬‬ ‫تطوير البرنامج‪:‬‬ ‫طور البرنامج ليتم توليد كلمة مرور مركبة ال يقل عدد عناصرها عن ‪ ،8‬وال يزيد عن ‪.12‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪38‬‬  ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫ورقة عمل (‪:)2‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬بنك األسئلة‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬توظيف املكتبات إلظهار أسئلة عشوائية‪ ،‬واستقبال األجوبة‪ ،‬وحساب النتيجة النهائية‪.‬‬ ‫املطلوب‪ :‬استدعاء امللف ‪ questions_bank.py‬من مجلد أوراق العمل‪.‬‬ ‫‪ -‬ادرس التعليمات البرمجية ثم استكمل البيانات املطلوبة‪:‬‬ ‫ اسم املكتبات املستخدمة‪:‬‬ ‫ ‪...............................................................................‬‬ ‫ ‪...............................................................................‬‬ ‫ اسم الدوال املستخدمة ووظيفة كل منها‪:‬‬ ‫ ‪...............................................................................‬‬ ‫ ‪...............................................................................‬‬ ‫‪39‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬املكتبات ‪Libraries‬‬  ‫ورقة عمل (‪:)3‬‬ ‫اسم البرنامج‪ :‬احسب عمرك‬ ‫ُ‬ ‫مشكلة البرنامج‪ :‬توظيف املكتبات للحصول على الُعمر الخاص بتاريخ امليالد (يوم‪ /‬شهر ‪/‬سنة)‪.‬‬ ‫املطلوب‪:‬‬ ‫ استدع امللف ‪.calc_age.py‬‬ ‫ استكمل التعليمات البرمجية الالزمة‪.‬‬ ‫ اختبرالبرنامج وتأكد من خلوه من األخطاء‪.‬‬ ‫ أضف التعليمة البرمجية التالية‪ ،‬ثم شغل البرنامج واكتب وظيفتها‪.‬‬ ‫‪.....................................................................................................................................................................‬‬ ‫ استبدل ‪ %A‬بالحروف التالية وسجل وظيفة كل منها‪.‬‬ ‫‪................................................................%C‬‬ ‫‪................................................................ %B‬‬ ‫ تأكد من تثبيت مكتبة ‪ dateutil‬باستخدام األمر‪.pip install python-dateutil‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪40‬‬  ‫الوحــــدة الثــــانية‬ ‫برمجة ‪Python‬‬ ‫الوحدة األولى‬ ‫المكتبات ‪Libraries‬‬ ‫الوحــــدة األولــــى‬ ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫الرسومية ‪GUI‬‬ ‫المستخدم‬ ‫‪Graphic‬‬ ‫واجهة‬ ‫‪User Interface‬‬ ‫مدخل إلى واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪1‬‬ ‫توظيف المكتبات في الواجهة الرسومية‬ ‫‪22‬‬ ‫‪3‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫نتاجــــات التعــلم‬ ‫ اإلملــام بمكونــات واجهــة املســتخدم الرســومية مــن خــال عــرض أبــرز البرامــج القائمــة‬ ‫عليهــا لبيــان أهميتهــا‪.‬‬ ‫ تعلم أبرز املكتبات في لغة الـ ‪ Python‬املتخصصة في إنشــاء واجهة رســومية واســتخدام‬ ‫دوالهــا الجاهــزة‪.‬‬ ‫ تعلم خطوات التصميم الرسومي من التخطيط للبرنامج إلى كتابة وتصديرالبرنامج‪.‬‬ ‫ تعلم كيفية إضافة مكتبة (‪ ) ICT_KW‬إلى املشروع واستدعائها‪.‬‬ ‫ التعامــل مــع بعــض عناصــرالواجهــة الرســومية ‪ Widgets‬للمكتبــة (‪ ) ICT_KW‬وضبــط‬ ‫خصائصهــا‪.‬‬ ‫ تصميم املشروعات التي تبرز أهمية توظيف واجهة املستخدم الرسومية‪.‬‬ ‫ تحفي ــز املتعلــم للبحــث عــن مكتبــات قياســية تســاعده علــى تصميــم واجهــات رســومية‬ ‫لتطويــر مشــروعه الخــاص‪.‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫مدخل إلى واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫إن معظم البرامج تعتمد على واجهات مرئية مشوقة تظهر نصوصًا ملونة وصورًا وأزرار وقوائم مختلفة تتطلب‬ ‫بناًء على اختياراته فيصبح التعامل أسهل‬ ‫تفاعل املستخدم معها فتنقله من شاشة إلى أخرى وتغير مجرى األمور ً‬ ‫ً‬ ‫وأكثر تشــويقًا مــن واجهــة ســطر األوامــر التي تعاملنــا معهــا في الفصــل الــدرا سي األول‪.‬كمــا أن التطــور التكنولــوجي‬ ‫الســريع شجــع املبرمجــون على تطويــر الواجهــات املرئيــة كونهــا الخطــوة األولى لتصميــم مشــاريع تعتمــد على الــذكاء‬ ‫االصطناعي‪.‬‬ ‫يســتعرض هــذا الجــزء مــن الكتــاب كيفيــة تصميــم واجهــة مرئيــة تــسمى واجهــة املســتخدم الرســومية ‪GUI‬‬ ‫)‪ ،(Graphical User Interface‬وبمــا أن تصميــم الواجهــة الرســومية يعتمــد على املهــارات األساســية لبرمجــة لغــة‬ ‫ً‬ ‫‪ Python‬بعضهــا ســبق وتعلمناهــا في الكتــاب األول والبــاقي سنتعلمــه تدريجيــًا بمــا يتناســب مــع مكونــات الواجهــة‬ ‫الرــسومية لنتمــكن ــمن تصمــيم وإنــشاء وتصدــير برناــمج متكاــمل وــمن املــهارات التي سنتعلمــها‪:‬‬ ‫املكتبات والوحدات (‪.)Libraries- Modules‬‬ ‫الدوال (‪.)Functions‬‬ ‫البيانات غير األولية (‪.)Non-Premitive Data‬‬ ‫سنبدأ في تعلم مفهوم واجهة املستخدم الرسومية ثم ننطلق لتعلم كل مهارة مما سبق‪.‬‬ ‫‪45‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫مكونات واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫واجهــة املســتخدم الرســومية (‪ ،GUI (Graphical User Interface‬هي واجهــة تفاعليــة تســمح‬ ‫للمســتخدم التفاعــل مــع التطبيقــات مــن خالل عناصــر رســومية مرئيــة‪ ،‬مثــل النوافــذ‪ ،‬األزرار ‪ ،‬والقوائــم‪،‬‬ ‫التي تعــمل على تبــسيط تجرــبة املــستخدم مــما يجــعل التطبيــقات أكثر ــسهولة ومالءــمة لالــستخدام‪.‬‬ ‫مثال‪ :‬برنامج بسيط يطلب من املستخدم إدخال الرقم املدني ليستخرج منه تاريخ امليالد‪ ،‬عند تشغيل‬ ‫البرنامج تظهر النافذة التالية‪:‬‬ ‫النافذة الرئيسية‬ ‫عنصر إلدخال‬ ‫الق ـ ـ ــيم‬ ‫عنصر لتنفيذ أمر‬ ‫عند الضغط عليه‬ ‫عنص ــر لع ـ ــرض‬ ‫الق ـ ـ ــيم‬ ‫ينتظر البرنامج من املستخدم إدخال رقمه املدني في العنصر الفارغ‪:‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪46‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫ُ‬ ‫عند الضغط على العنصر (اعرض تاريخ ميالدك) يتم معالجة القيمة اُملدخلة وإظهار الناتج كما في الشكل التالي‪:‬‬ ‫ومن هنا نرى أن واجهات املستخدم الرسومية تجعل البرامج أكثر سهولة في االستخدام‪ ،‬وتساعد املستخدمين‬ ‫على أداء املهام بسرعة وفعالية‪ ،‬ومن أبرز أمثلة برامج واجهات املستخدم الرسومية‪:‬‬ ‫أنظمة التشغيل ‪)macOS, Windows, Linux Distributions( :Operating Systems‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ 2‬متصفحات اإلنترنت ‪)Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge( : Web Browsers‬‬ ‫‪ 3‬مشغالت الوسائط ‪)VLC Media Player,iTunes( :Media Players‬‬ ‫‪ 4‬تطبيقات الهواتف الذكية ‪)Whatsapp,Facebook, Instagram( :Mobile Applications‬‬ ‫‪ 5‬حزمة تطبيقات ‪)Word, Power point, Excel, Teams( :Office Suites‬‬ ‫‪ 6‬األلعاب ‪.Games‬‬ ‫‪47‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫أهمية الواجهات الرسومية (‪)GUI‬‬ ‫ســهولة االســتخدام‪ :‬تجعــل الواجهــة الرســومية التفاعــل مــع األجهــزة والبرامــج أكثر ســهولة‬ ‫ً‬ ‫وسالســة‪ ،‬حيــث يمكــن للمســتخدمين الضغــط على العناصــر املرئيــة بــدًال مــن كتابــة األوامــر‬ ‫‪1‬‬ ‫النصــية‪.‬‬ ‫تعزيز اإلنتاجية‪ :‬توفر الواجهات الرسومية عناصر مرئية تساعد املستخدمين على أداء املهام‬ ‫بسرعة وكفاءة‪ ،‬مما يعزز اإلنتاجية‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫سرعة التعلم‪ :‬بفضل التصميم البسيط للواجهات الرسومية‪ ،‬يمكن للمستخدمين الجدد‬ ‫تعلم كيفية استخدام البرامج واألجهزة بسرعة دون الحاجة إلى تدريب مكثف‪.‬‬ ‫‪3‬‬ ‫ً‬ ‫جاذبيــة التصميــم‪ :‬تســاهم الواجهــات الرســومية في جعــل التطبيقــات أكثر جاذبيــة وجمــاًال‪،‬‬ ‫مــما يزــيد ــمن تفاــعل املــستخدمين ورضاــهم‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫التفاعــل الفــوري‪ :‬توفــر الواجهــات الرســومية اســتجابات فوريــة مــن خالل التغــييرات املرئيــة‬ ‫مثل تغيير األلوان أو األشكال عند التفاعل مع العناصر‪ ،‬مما يساعد املستخدمين على فهم‬ ‫‪5‬‬ ‫ــتأثير أفعالــهم ــبشكل أفــضل‪.‬‬ ‫دعــم املهــام املتعــددة‪ :‬تســهل الواجهــات الرســومية إدارة املهــام املتعــددة مــن خالل النوافــذ‬ ‫املتــعددة واألدوات التي تــساعد في تنظــيم العــمل والتنــقل بين املــهام بــسهولة‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫إمكانية الوصول‪ :‬يمكن تصميم واجهات املستخدم الرسومية لتكون في متناول األشخاص‬ ‫ً‬ ‫ذوي االحتياجات الخاصة‪ ،‬مما يجعل التكنولوجيا أكثر شموًال‪.‬‬ ‫‪7‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪48‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫أشهر المكتبات المستخدمة للتعامل مع (‪:)GUI‬‬ ‫‪.Tkinter‬‬ ‫ ‬ ‫‪.PyQt‬‬ ‫ ‬ ‫‪.PySide‬‬ ‫ ‬ ‫‪.Flask/Django‬‬ ‫ ‬ ‫‪.Kivy‬‬ ‫ ‬ ‫‪.wxPython‬‬ ‫ ‬ ‫ً‬ ‫مستعيًنا بشبكة االنترنت‪ ،‬ابحث عن اثنين من املكتبات السابقة‪ ،‬واستكمل الجدول التالي‪:‬‬ ‫تدريب‪:‬‬ ‫االستخدام‬ ‫اسم املكتبة‬ ‫م‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪...................‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪...................‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪..............................................................................................................‬‬ ‫‪49‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫توظيف المكتبات في الواجهة الرسومية‬ ‫إنشاء الواجهة الرسومية‪:‬‬ ‫‪.1‬تصميم الواجهة الرسومية (‪:)Front-end‬‬ ‫عمليــة بنــاء عناصــر مرئيــة كاألزرار والعناويــن والصــور والقوائــم وغيرهــا؛ التي يتفاعــل معهــا املســتخدم وتتمثــل‬ ‫الخــطوات في النــقاط التالــية‪:‬‬ ‫صُور الشكل النهائي برسم واجهة البرنامج الرسومية التي سوف يتعامل معها املستخدمون‪.‬‬ ‫ََت ُ‬ ‫تحديــد العناصــر ‪ widgets‬املناــسبة لبــناء املخــطط الرــسومي‪ ،‬ورــسم مخــطط هــيكلي ــيوضح العناــصر‬ ‫وخصائصها‪.‬‬ ‫كتابة التعليمات البرمجية املناسبة لتصميم الواجهة الرسومية من خالل النافذة الرئيسية ‪،window‬‬ ‫ً‬ ‫ومجموعة من العناصر ‪ ،widgets‬وضبط خصائصها ‪ properties‬مستعينًا بأحد املكتبات املتخصصة‬ ‫في التصميم الرسومي‪.‬‬ ‫‪.2‬تصميم االستجابة لألحداث (‪:)Back-end‬‬ ‫هي االستجــابة ‪ Response‬لطلبات ‪ Requests‬الواجهة الرسومية التي تتمثل بتنفــيذ مهام معــين‪.‬‬ ‫الشكل التالي يوضح العالقة بين الواجهة الرسومية واالستجابة لألحداث‪:‬‬ ‫ب‪ -‬معالجة البيانات واألخطاء‪.‬‬ ‫‪.3‬اختبار البرنامج من حيث‪ :‬أ‪ -‬التأكد من استجابة األزرار والقوائم‬ ‫‪.4‬تصدير البرامج بإنشاء ملف تنفيذي‪.‬‬ ‫ً‬ ‫ســنعتمد في هــذا الكتــاب على املكتبــة الخاصــة (‪ ،)ICT_KW‬والتي أعــدت خصيصــًا لتصميــم واجهــة مســتخدم‬ ‫رــسومية بــسيطة‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪50‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫مكتبة (‪.)ICT_KW‬‬ ‫مكتبــة خاصــة مبنيــة على البرمجــة الشــيئية ‪ ،)Object Oriented Programming) OOP‬تــم تصميمهــا لتســهيل‬ ‫إنشاء واجهات رسومية باستخدام لغة ‪ Python‬مبنية على مجموعة من املكتبات مثل ‪ Tkinter‬و ‪ Pillow‬وغيرها‬ ‫ــمن املكتــبات املــساندة‪ ،‬ولنتــعرف على البرمجــية الــشيئية ــمن خالل الــتالي‪:‬‬ ‫البرمجة الشيئية ( ‪:OOP(Object Oriented Programming‬‬ ‫تعــتبر لغــة ‪ Python‬مــن اللغــات التي تدعــم البرمجــة الشــيئية‪ ،‬وهي نمــوذج بــرمجي يعتمــد على الكائنــات‬ ‫وتفاعلها مع بعضها البعض‪ ،‬يمثل الكائن بفئة ‪ ،class‬يضم مجموعة من البيانات (املتغيرات)‪ ،‬والتي تعرف‬ ‫بالخصائص ‪ ،properties‬وكذلك نوعين من الدوال‪ :‬الدوال املدمجة ‪ methods‬والغير مدمجة ‪.functions‬‬ ‫مثال على ذلك‪ :‬مصنع لصناعة السيارات‪ ،‬يصنع أنواع مختلفة من السيارات‪ ،‬لكل صنف خواص مشتركة‬ ‫ومهام للتنفيذ بعضها مشتركة واألخرى خاصة‪.‬‬ ‫‪51‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬ ‫في لغــة تتمثــل العالقــات بين العناصــر كعالقــة الوراثــة ‪ inheritance‬بين األب واألبنــاء حيــث يــرث األبنــاء بعــض‬ ‫الخصائــص مــن اآلبــاء‪ ،‬كمــا تــرث العناصــر خصائصهــا‪ ،‬ودوالهــا مــن النمــوذج البرمجي األســا سي؛ ممــا يعــزز إعــادة‬ ‫حّسـّن تنظــيم البرناــمج موضًحـ ـًا باــلشكل الــتالي‪:‬‬ ‫اــستخدام التعليــمات البرمجــية‪ ،‬و ُُي ـ‬ ‫األب ‪Parent‬‬ ‫املكتبة‬ ‫كائن يمثل املكتبة ‪ICT_KW‬‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫االبن ‪Child‬‬ ‫النافذة الرئيسية‬ ‫األب ‪Parent‬‬ ‫‪Window‬‬ ‫كائن من فئة له خصائص ودوال‬ ‫مدمجة وغير املدمجة‪.‬‬ ‫العناصر‬ ‫االبن ‪Child‬‬ ‫‪Widgets‬‬ ‫وبعــد أن تعرفنــا على مفهــوم البرمجــة الشــيئية بــشكل بســيط‪ ،‬سنبــدأ في بنــاء مشــروع رســومي «الوقــت والتاريــخ»‪،‬‬ ‫للتعــرف على كيفيــة اســتخدام مكتبــة ‪ ،ICT_KW‬تصميــم النافــذة الرئيســية ‪ ،window‬ثــم إضافــة مجموعــة مــن‬ ‫العناصــر إليهــا مثــل العنــوان ‪ ،Label‬والصــورة ‪.Image‬‬ ‫الخطوة األولى‪ :‬تصميم الواجهة الرسومية‬ ‫‪ :1‬رسم واجهة المستخدم الرسومية‪.‬‬ ‫تصور الشكل النهائي برسم مخطط للواجهة املطلوبة‪:‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪52‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪ : 2‬تحديد العناصر ‪.widgets‬‬ ‫رسم مخطط هيكلي يوضح العناصر وخصائصها‪:‬‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫)‪(Parent‬‬ ‫اﻟﻨﺎﻓﺬة اﻟﺮﺋيﺴﻴﺔ‬ ‫)‪(Parent/Child‬‬ ‫ﻋﺒﺎرة‬ ‫ﻋﺒﺎرة‬ ‫ﺻﻮرة اﻟﺴﺎﻋﮫ‬ ‫اﻟﻮﻗﺖ واﻟﺘﺎريﺦ الحﺎ;ي‬ ‫‪09:30:00.023 2024-9-16‬‬ ‫)‪(Child‬‬ ‫)‪(Child‬‬ ‫)‪(Child‬‬ ‫‪ : 3‬كتابة التعليمات البرمجية‪.‬‬ ‫أ‪ -‬إنشاء مشروع جديد ‪ New Project‬في برنامج ‪ PyCharm‬باسم ‪.FirstGUI‬‬ ‫ب‪ -‬إنشاء ملف ‪ Python‬باسم ‪.time_date_GUI‬‬ ‫ج‪ -‬تثبيت املكتبة ‪ ICT_KW‬باستخدام األمر ‪.pip install ICT_KW‬‬ ‫د‪ -‬استدعاء مكتبة ‪ ICT_KW‬باستخدام األمر ‪ import‬كالتالي‪:‬‬ ‫‪import ICT_KW‬‬ ‫ه‪ -‬تشغيل النافذة الرئيسية بكتابة التعليمية البرمجية التالية لعرض النافذة الرئيسية‪.‬‬ ‫)(‪ICT_KW. run‬‬ ‫و‪ -‬تشغيل البرنامج‪ ،‬لتظهر النافذة التالية‪:‬‬ ‫‪53‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫التحكم في خصائص النافذة الرئيسية ‪Window‬‬ ‫النافذة الرئيسية ‪:Window‬‬ ‫هي اإلطار األسا سي الذي يحوي جميع عناصر الواجهة الرسومية‪.‬‬ ‫الصيغة ‪ICT_KW. window(Properties) :Syntax‬‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫‪window‬‬ ‫‪Properties‬‬ ‫‪size: tuple‬‬ ‫‪title: string‬‬ ‫‪background_color: tuple‬‬ ‫)‪(width, height‬‬ ‫)‪(str‬‬ ‫)‪(0~255, 0~255, 0~255‬‬ ‫لتحديد حجم النافذة‬ ‫إلضافة عنوان للنافذة‬ ‫لتغيير لون التعبئة‬ ‫شكل يوضح الهيكل الرسومي للنافذة الرئيسية ‪ window‬وخصائصها‬ ‫ومــن خالل الهــيكل الرســومي الســابق يتــم تمثيــل كل عنصــر بتعليمــات برمجيــة لكــي يعمــل بــشكل صحيــح‪ ،‬وفــق‬ ‫البرناــمج املــحدد ــله‪.‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪54‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫التعليمات البرمجية‪:‬‬ ‫ويتم تحويل عناصر الهيكل الرسومي إلى تعليمات برمجية كما في الشكل التالي‪:‬‬ ‫اسم املكتبة‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫دالة مدمجة‬ ‫‪window‬‬ ‫‪title‬‬ ‫‪size‬‬ ‫الوقت والتاريخ‬ ‫)‪(500, 100‬‬ ‫اسم الخاصية‬ ‫قيمة الخاصية‬ ‫= ‪ICT_KW.window(title‬‬ ‫الوقت والتاريـــخ‬ ‫‪,‬‬ ‫( = ‪size‬‬ ‫)) ‪500 , 100‬‬ ‫الوقت والتاريخ‬ ‫‪100‬‬ ‫‪500‬‬ ‫الشكل السابق يوضح حجم النافذة الرئيسية بالبكسل ‪Pixel‬‬ ‫الحظ ‪:‬‬ ‫‪55‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫إضافة عناصر ‪ Widgets‬إلى النافذة الرئيسية‬ ‫ويتم ذلك من خالل إحدى الطرق التالية‪:‬‬ ‫‪.1‬إنشاء عنصر بطريقة مباشرة‪ ،‬والذي ال يمكن تعديل خصائصه‪.‬‬ ‫‪.2‬إنشاء عنصر بطريقة غير مباشرة‪ ،‬وإسناده ملتغير ‪.‬‬ ‫‪ -١‬العنوان ‪Label‬‬ ‫عنصر مرئي يعرض سلسلة نصية‪.‬‬ ‫الصيغة ‪Label_name(Optional) = ICT_KW. new_Label (Properties) :Syntax‬‬ ‫موقع العنصر في النافذة الرئيسية‬ ‫)‪location: tuple (x, y‬‬ ‫حجم العنصر في النافذة الرئيسية‬ ‫)‪size: tuple (width, height‬‬ ‫النص املعروض للمستخدم‬ ‫)‪text: string (str‬‬ ‫محاذاة النص‬ ‫›‪align: ‹left›, ‹right›, ‹center‬‬ ‫‪Properties‬‬ ‫لون التعبئة‬ ‫‪background_color: tuple‬‬ ‫‪Label‬‬ ‫)‪(0~255,0~255,0~255‬‬ ‫لون خط النص‬ ‫‪Fore_color: tuple‬‬ ‫)‪(0~255,0~255,0~255‬‬ ‫نوع خط النص‬ ‫)‪font_style: string (str‬‬ ‫حجم خط النص‬ ‫‪font_size: int‬‬ ‫سمك الخط (نعم‪/‬ال)‬ ‫‪bold: bool‬‬ ‫العنــوان األول ‪ :Label1‬التعليمــات البرمجيــة إلنشــاء عنــوان باســتخدام (الطريقــة املباشــرة)‪ ،‬حيــث ُُيظهــر النــص‬ ‫«الوــقت والتارــيخ الــحالي»‪ ،‬معتـ ًـمًدا على الــهيكل الرــسومي الــتالي‪:‬‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫‪window‬‬ ‫‪Label‬‬ ‫‪text‬‬ ‫‪location‬‬ ‫‪size‬‬ ‫الوقت والتاريخ الحالي‬ ‫(‪)120,15‬‬ ‫)‪(250,30‬‬ ‫=‪ICT_KW.new_Label( text‬‬ ‫الوقت والتاريخ الحالي‬ ‫)) ‪,location=( 120 , 15 ) , size=( 250 , 30‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪56‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫الوقت والتاريخ‬ ‫‪X = 120‬‬ ‫الوقت والتاريخ الحالي‬ ‫‪Y‬‬ ‫‪Y = 15‬‬ ‫‪X‬‬ ‫موقع العنصر ‪ Location‬داخل النافذة يحدد من بداية الزاوية العلوية اليسرى حسب اإلحداثي‬ ‫السيني والصادي للنافذة (‪.)X,Y‬‬ ‫الحظ‬ ‫ويمكن إنشاء عنصر (‪ )Label2‬باستخدام (الطريقة غير املباشرة) وإسناده ملتغير ‪،‬مثال‪:‬‬ ‫))‪label2=ICT_KW.new_Label(text=str(datetime.now()),location=(25,50),size=(450,30‬‬ ‫‪57‬‬ ‫الوحدة األولى ‪..‬واجهة املستخدم الرسومية‬  ‫العنوان الثاني ‪:Lable2‬‬ ‫إلضافــة عنــوان داخــل النافــذة الرئيســية يظهــر فيــه التاريــخ والوقــت باســتخدام دالــة ( )‪ datetime.now‬مــن مكتبــة‬ ‫‪ datetime‬التي ــسبق وتعلمتــها‪ ،‬باتــباع الخــطوات التالــية‪:‬‬ ‫ استيراد املكتبة ‪ datetime‬باستخدام األمر‪:‬‬ ‫ إلنشــاء عنــوان ‪ label‬يعــرض قيمــة الدالــة ( )‪ datetime. now‬في الخاصيــة ‪ ،Text‬وتحوــيل قيمتــها إلى ــنص‬ ‫نستخدم الدالة ( )‪ str‬كما هو موضح بالشكل التالي‪. :‬‬ ‫‪ICT_KW‬‬ ‫‪window‬‬ ‫‪Label‬‬ ‫‪text‬‬ ‫‪location‬‬ ‫‪size‬‬ ‫))(‪str(datetime. now‬‬ ‫(‪)120,50‬‬ ‫)‪(250,30‬‬ ‫))‪ICT_KW.new_lable(text=str(datetime.now()),location=(120,50),size=(250,30‬‬ ‫عند تشغيل البرنامج تظهر النافذة الرئيسية بالشكل التالي‪:‬‬ ‫الوقت والتاريخ‬ ‫الوقت والتاريخ الحالي‬ ‫‪2024-09-20 19: 10: 27. 175412‬‬ ‫تقنية املعلومات ‪..‬الصف العاشر‬ ‫‪58‬‬  ‫واجهة المستخدم الرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪ - 2‬الصورة ‪Image‬‬ ‫عنصر مرئي يعرض صورة‪.‬‬ ‫الصيغة ‪Image_name(Optional) = ICT_KW. new_Image(Properties) :Syntax‬‬ ‫‪location: tuple‬‬ ‫موقع العنصر في النافذة الرئيسية‬ ‫)‪(x, y‬‬ ‫‪size: tuple‬‬ ‫‪Properties‬‬ ‫حجم العنصر في النافذة الرئيسية‬ ‫‪image‬‬ ‫)‪(width, height‬‬ ‫اسم وامتداد الصورة املراد عرضها للمستخدم‬ ‫)‪image_file_path: string (str‬‬ ‫من نوع سلسلة نصية‪.‬‬ ‫‪background_color: tuple‬‬ ‫لون التعبئة‬ ‫)‪(0~255,0~255,0~255‬‬ ‫إضافة ملف “صورة” إلى مجلد املشروع ‪FirstGUI‬‬ ‫استيراد ملف الصورة ‪ clock.ico‬من مجلد الصور إلى مجلد املشروع باتباع الخطوات التالية‪:‬‬ ‫‪1.‬فتح مستكشف امللفات وابحث عن املجلد الخاص باملشروع وإنشاء مجلد باسم ‪.images‬‬ ‫‪2.‬نسخ ملف الصورة ‪ clock.ico‬من مجلد أوراق العمل ولصق في مجلد ‪ images‬داخل مجلد املشروع‪.‬‬ ‫‪3.‬االنتقال إلى برنامج ‪ PyCharm‬ومالحظة ظهور ملف الصورة في مجلد املشروع‪.‬‬ ‫سبق وأن تم تنفيذ نفس الخطوات في درس استيراد مكتبة ‪.ICT_KW‬‬ ‫‪59‬‬ ‫الوحدة األو