computer.......mobile......internet......education......software........................noavar
  مقالات آموزشی
 

نظریه زبان ها و ماشین ها 

 
نظریه زبان ها و ماشین ها یکی از دروس تخصصی رشته نرم افزار است که معمولا از روی کتاب An Introduction to Formal Languages and Automata نوشته ی پیتر لینز تدریش میشه و یکی از درس هایی است که کمی گنگ و گاهی بی مصرف به نظر میاد. انتشارات ناقوس این کتاب رو منتشر کرده و حتی کتاب حل تمرینات داخل این کتاب هم جداگانه توسط نشر ناقوس چاپ شده.

آنچه که این کتاب به شما کمک میکنه بیاموزید، طرز تعریف Regular Expression ها است و در اصل منطق ماشین را در هنگام دریافت ورودی ها شرح می دهد. اینکه ماشین (تقریبا همون کامپیوتر) چگونه پیش شما شطرنج بازی میکند و یا یک روبات چگونه یک مسیر ماز را طی میکند و بسیاری از چیزهای دیگری که شما با آن سر و کار دارید، از همین درس ساده ریشه گرفته است.

ماشین های DFA و NFA : در این درس ما به ماشین هایی که داده های ورودی ما را تحلیل میکنند آتاماتا میگوییم. آتاماتا ها انواع مختلفی دارند. اما نوع DFA مناسب ترین نوع آنهاست که یک مدل انتزاعی از یک کامپیوتر را مطرح میکند. شما یک ورودی به ماشین میدهید. این ماشین (همون اتاماتا) ممکن است آنرا قبول کند یا قبول نکند. اگر قبول کند اصطلاحا میگوییم که به حالت نهایی می رود.

برای آشنایی شما با مبحت آتاماتا ، یک ماشین DFA رو اینجا رسم کردم. کار این ماشین قبول رشته هایی با فرمت
1*00*1(1+0)* است.
در این فرمت از نوشتن هر چیزی که بعدش ستاره اومده یعنی میتونه کلا نباشه یا هر چند بار تکرار شه.
چیزهایی که هیچ علامتی بعدشان نیامده یعنی باید حضور داشته باشند در رشته ورودی
چیزهایی که بین آنها علامت جمع است یعنی یکی از آنها انتخاب میشود .

یک توضیح ساده تر از ورودی ای که این ماشین می پذیرد این است: شما در نقطه q0 هستید و برای اینکه به حالت نهایی بروید باید به q2 برسید. (دایره هایی که دو تا دایره دور Q کشیده شده حالت های نهایی هستن که اگه در اونها توقف کنید ، یعنی رشته شما پذیرفته شده). خوب اینجا باید در مورد گراف ها بلد باشید.

شما میتوانید از ته هر فلش خارج شوید و به مقصدی که فلش اشاره دارد بروید. برای رفتن روی هر فلش باید شما ورودی تان طبق همان چیزی باشد که روی یال نوشته شده است. مثلا با ورودی 01 شما به نقطه نهایی می رسید. زیرا با 0 به نقطه Q1 میروید و 1 که دومین کاراکتر رشته شماست، شما را توسط یالی که به Q2 راه دارد به آنجا می رساند.

حالا میتوانید چند حلقه را هم طی کنید. مثلا ورودی های زیر نیز پذیرفته میشوند:
111101 : توجه کنید که 0 و 1 قرمز ، همواره اجباری هستند و ما از حلقه اول برای تولید چند تا 1 استفاده کردیم. 
111100000001
: در اینجا هم صفر و یک اجرای هستند و ما از حلقه اول برای تولید 1 و از حلقه دوم برای تولید صفر ها استفاده کردیم.
11110000000111001101010101 : در اینجا ما از آخرین حلقه برای تولید تعدادی 0 و 1 بصورت در هم استفاده کردیم. توجه کنید که پرانتز آخری که در (1+0)* مشاهده کردید، نشان دهنده این است که شما میتونید هر تعداد بار، این پرانر را تکرار کنید . علامت + در داخل پرانتر هم میگه هر وقت میخوای از داخل من چیزی برداری باید یکی از اینا رو ورداری. خوب شما میتونید یکبار از داخل پرانتر 0 و بار دیگه 1 یا دوباره 0 بردارین و یا چندین بار فقط 1 بردارین. این پرانتر در اصل هر رشته ی شامل 0 و 1 را تولید میکند.

در نهایت ماشین ما چنین رشته هایی را می پذیرد : که با چند تا یا هیچی یک شروع شوند و بعد یک صفر یا بیشتر پشت سر هم بیان و بعدش یه دونه 1 ظاهر شود و بعدش هر چی خواست بیاد.

این یک ماشین خیلی ساده و ابتدایی DFA بود که دیدین. برای مطالعه بیشتر در مورد آتاماتا ها میتونید به اینجا هم مراجعه کنید. چند نمونه گذاشته. رسم این آتاماتا ها ، اولین پایه های طراحی کامپایلرهای امروزی است. این مباحث پایه دروسی مانند کامپایلر و هوش مصنوعی است.

در این آدرس میتونید یک برنامه جاوا که آتاماتا رسم میکنه دانلود کنید. خیلی جالب و جذاب است و کار دانشجویان نرم افزار رو خیلی ساده میکنه.


یکسری مقاله در مورد درس نظریه زبان ها و ماشین ها (رشته نرم افزار)

این پاور پوینت ها مربوط به درس نظریه زبان ها و ماشین ها ست. توصیه می کنم دانلود کنید.



 ASP.net یا PHP ؟ کدام زبان را یاد بگیریم؟ 
 

یکی از سوالاتی که خیلی زیاد در بخش نظرات این وبلاگ پرسیده شده این بوده که برای شروع برنامه نویسی تحت وب ما کدوم زبان رو یاد بگیریم بهتر و قویتره؟

 
در برنامه نویسی ،
syntax (گرامر زبان یا همون لغاتی که در زبان برای نوشتن دستورات بکار میره) خیلی مهم نیست و اون چیزی که زبان ها رو از هم متفاوت میکنه، دستورات ترکیبی و کتابخانه هایی است که هر کدام برای دسترسی به منابع سیستم در خود دارند.

 

در اینجا تفاوت های asp.net رو با Php می نویسم تا خودتون بهتر بتونید تصمیم بگیرید:

  • ASP.net یک محصول مایکروسافتی است که در مجموعه دات نت ارائه شده است. اما php یک زبان تحت وب اوپن سورس است.
  • برنامه های نوشته شده توسط asp.net روی سرور های ویندوز قابل اجرا هستند ، اما برنامه هایی که با php تولید میشوند تحت لینوکس اجرا میشوند.
  • ASP.net قابلیت encode کردن کدهای نوشته شده سمت سرور را با تبدیل آنها به یک فایل DLL فراهم ساخته است (code-Behind) تا حتی کسی که به سرور شما دسترسی دارد هم سورس های شما رو نبیند. اما php گزینه کامپایل ندارد . البته یک رمزنگار بنام zend برای php نوشته شده که کاری مشابه encode کردن را بر روی کدهای php انجام میدهد.
  • قابلیت های شی گرایی در asp.net به دلیل قابلیت کامپایلی بودن آن و مجتمع شدن با سایر زبان های دات نت خیلی بهتر پیاده سازی شده است.
  • Asp.net برای برنامه نویسی های سریع بسیار مناسب است. زیرا تعداد بسیار زیادی کتابخانه دارد که کامپوننت های مخصوص هر کاری را بصورت آماده در اختیارتان قرار می دهد . اما در برنامه نویسی با php شما مجبورید اکثر بخش های برنامه نویسی را خودتان بنویسید و این وقت زیادی از شما می گیرد. البته در پروژه های بزرگ ، بخش کدینگ چون یکبار نوشته شده و چندین بار استفاده میشود، در میزان وقتی که در مقایسه با asp.net می گذارید چندان فرقی نمی کند. در ضمن در php گاهی دستان شما بازتر است.
  • IDE به محیطی برنامه نویسی زبان ها میگویند. ASP.net تحت Visual Studio نوشته میشود که در کشورهایی که ملزم به رعایت کپی رایت هستند 4000 دلار قیمت دارد. در حالی که IDE های موجود برای زبان PHP معمولا رایگان است. اما در ایران که خداروشکر این مورد با هزار تومن در درسترس است.
  • بانک اطلاعاتی مورد استفاده برای زبان های دات نت معمولا SQL Server است و بانک اطلاعاتی مرتبط با PHP معمولا MySQL است. تا این اواخر MySQL امکان نوشتن stored Procedure را نداشت که گویا در نسخه جدیدش اضافه شده. قیمت لایسنس SQL server معمولا از my sql بالاتره.
  • کدهای رایگان برای هر دو زبان در اینترنت به وفور یافت میشود و در این مورد نگرانی ندارید.
  • امکانات URL-Rewriting در زبان PHP ساده تر از زبان های دات نتی قابل پیاده سازی است. برای اینکار در ریشه سایتی که نوشته اید یک فایل htaccess میگذارید و تنظیمات مربوط به URL Rewriting  را داخل آن تنظیم میکنید. اما برای زبان های دات نتی شما باید این تنظیمات را روی سرور انجام دهید. به همین دلیل اگر پروژه ای نوشته باشید که بخواهید در آن از امکانات URL Rewriting استفاده کنید در حالت برنامه نویسی دات نتی، نیازمند اجاره کردن یک سرور هستید که اینکار برای پروژه های کوچک که با 20 مگابایت هاست کارشون راه میفته توجیه اقتصادی نداره.
    ((
    URL-Rewriting به ایجاد آدرس های مجازی روی سرور میگن. مثلا آدرس وبلاگ هایی که شما در یک سرویس مانند پرشین بلاگ میسازید مجازی هستند. چون هیچ دامنه ای امکان داشتن یک میلیون ساب دامین واقعی رو نداره. پس اینکار توسط شبیه سازی انجام میشه که بهش URL Rewriting میگن.))
  • PHP با زبان خاص خودش نوشته میشود و چندان هم مشکل نیست. اما ASP.net با استفاده از دو زبان دات نتی قابل نوشتن است. شما میتوانید پروژه خود را با کدهای C# یا با کدهای VB.net بنویسید. کدنویسی با استفاده از VB.net برای تازه کارهای برنامه نویسی خیلی ساده تر است و کد نویسی C# برای دانشجویان رشته نرم افزار که با زبان C آشنایی دارند توصیه میشه. معمولا هر برنامه نویسی با یکی از این زبان ها کار میکند و روی آن زبان متمرکز میشود. قدرت هر 2 زبان سی شارپ و VB.net  در برنامه نویسی یکسان است و فقط سینتکس آنها متفاوت است.

 

خلاصه اینکه این دو زبان قدرت یکسانی دارند و فقط گاهی برای رسیدن به یک نتیجه خاص در پروژه تان ، با یکی ممکن است بیش از دیگری کد بنویسید و گاهی برعکس . اما در کل چیزی از هم کم ندارند و این پارامترهای تجاری است که تعیین میکند که در پروژه های بزرگ از کدام زبان استفاده شود .

البته من خودم با توجه به اینکه تو ایران هستم و با زبان های دات نتی بیشتر کار کردم ترجیح میدم با ASP.net کد بنویسیم. اما شاید اگر در موقعیت متفاوتی بودم زبان دیگری را انتخاب میکردم.

 

گرداورنده: سید عادل حسینی
 
  Today, there have been 1 visitors (19 hits) on this page!