Та  нар тооны машин хэрхэн ажилладаг талаар бодож үзсэн үү? Хамтдаа  дараах асуултын талаар ярилцаарай.

• Тооны машин ажиллахын тулд ямар мэдээлэл оруу
  лах шаардлагатай вэ?
• Тодорхой тооцооллыг автоматаар гүйцэтгэх товчлуурууд бий юу? Хэрэв тийм бол эдгээр товчлуурууд ямар тооцоолол хийдэг вэ?
• Тооны машин тооцооллын үр дүнг хэрхэн харуулдаг вэ?

Тооны машин нь компьютерийн програмтай төстэй юм. Хэрэглэгч тоо оруулаад тодорхой товчлуур дээр дарснаар тооцоолол хийгддэг. Тооны машиныг худалдаанд гаргахаас өмнө сайтар туршиж үздэг тул зөв ажилладаг гэж үздэг. 

Энэ бүлэгт бид текст дээр суурилсан програмчлал-ын тусламжтайгаар тооцоолол хийдэг програмуудыг хэрхэн хөгжүүлэх, мөн хэрэглэгчдэд асуудал шийдвэрлэх програмуудтай харилцах боломжийг хэрхэн олгох талаар суралцах болно. Хэрэв та өөрийн гэсэн төрөл бүрийн математикийн алдааг засах програм хийхийг хүсвэл текст дээр суурилсан програмчлалын хэл болох Python-ыг ашиглаж болно.

Текст дээр суурилсан програмчлал – хэрэглэгчээс текст бичиж оруулахыг шаарддаг програмчлалын төрөл.
Жишээ: Python

Энэ бүлэгт та дараах зүйлсийг сурах болно:

• Python программчлалын хэлд хэрэглэгддэг өгөгдлийн төрлүүдийг тодорхойлж, тайлбарлах

• Өгөгдлийн төрлүүд ашиглан Python хэл дээр  программын код бичих
• Python хэл дээр оролт, гаралт ашиглан программын кодыг хөгжүүлэх
• Python хэл дээр тооцоолол хийхэд хувьсагч ашиглан программын код хөгжүүлэх
• Арифметик оператор ашигладаг программуудыг хөгжүүлэх
• Python программ зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд туршилтын загвар ашиглах
• Python дээр алдаа хэрхэн гарч болохыг ойлгох
• Python программ дахь алдааг таних, оношлох
• Flowchart-ын тэмдэгтүүдийг ашиглан алгоритм боловсруулах
• Нөхцөл  ашигласан алгоритмын үр дүнг урьдчилан тооцоолох
• Алгоритм зохиохдоо нөхцөлийн мэдэгдэл болон дарааллыг оновчтой хэрэглэж сурах
• Алгоритм зохиохдоо тохиромжтой харьцуулалтын операторуудыг сонгон хэрэглэх
• Дэд програм бүхий алгоритмыг уншиж ойлгох, алдааг засах, зөв эсэхийг шалгах

ДАДЛАГА

Цэцэрлэгт хүрээлэнд одоогоор 13 ширхэг хуш мод байна. Өнөөдөр цэцэрлэгт хүрээлэнгийн ажилчид 28 ширхэг хуш мод тарина. Мөн маргааш 36 ширхэг хуш мод нэмж тарихаар төлөвлөжээ. Эдгээр ажлыг гүйцэтгэхэд нийт 10 ажилчин 8 цаг ажиллах шаардлагатай.

1. 1. Ажилчид ажлаа дууссаны дараа цэцэрлэгт хүрээлэн  нийт хэдэн хуш модтой болсон  байх вэ?
   2. Ажилчид 1 цагт дунджаар хэчнээн мод тарьсан бэ?
   3. Ажилчдын 6 нь тус бүр 8 мод тарьжээ. Үлдсэн модыг бусад ажилчид хоорондоо тэнцүү хуваан тарьсан байна. Үлдсэн 4 ажилчин тус бүр хэдэн мод тарьсан бэ?

4. Өөрийн гаргасан хариуг багаар гишүүдтэйгээ хамт шалгаарай.

1. • Бусад сурагчид хариултаа адилхан аргаар гаргасан уу?
   • Тэдэнд ямар асуудал, хүндрэл тулгарсан бэ?

ДАСГАЛ  АЖИЛ

Энэ хэсэгт төрөл бүрийн тооцооллын бодлогын хариуг автоматаар гаргадаг програмын хөгжүүлэлтийг хийх болно. Эхний дасгал ажлыг блок дээр суурилсан програмчлалын хэл болох Scratch-ийг ашиглан, хоёр утга оруулахад хариуг гаргадаг хялбар программыг бичицгээе. Энэхүү програм нь нэмэх, хасах, үржүүлэх, хуваах гэсэн үндсэн дөрвөн үйлдлийг гүйцэтгэх ба мөн текст дээр суурилсан програмчлал–ын ойлголтыг өгөх зорилгоор эдгээр дасгалуудыг гүнзгийрүүлэн хөгжүүлэх болно .

Математикийн төрөл бүрийн тооцоолол хийх дасгал ажлууд нь дараах үйлдлүүдийг гүйцэтгэнэ. Үүнд:

    – Нэмэх             –  Хуваах                 – Гурван тооны дундаж олох                              – Хасах             –  Үржүүлэх             –  Гурвалжны талбай олох                                  – Тэгш өнцөгтийн хүрээний уртыг олох     – Дөрвөлжингийн талбай олох    

Дээрх ажлын даалгавар нь шаардлагатай утгуудыг хэрэглэгчийн гараас оруулж, тухайн өгөгдөлд үндэслэн тооцоолол хийж, үр дүнг дэлгэц дээр харуулах зорилготой. Эдгээр дасгал ажлыг гүйцэтгэснээр Python програмчлалын хэлний үндсэн бүтэц, оролт-гаралтын үйлдэл болон математик тооцооллыг практик байдлаар эзэмших боломж бүрдэнэ.

Эхлээд асуудлын шийдвэрлэх урсгал диаграмм (flowchart) –ыг зохионо. Үүний дараа тухайн асуудлыг шийдвэрлэхэд шаардлагатай төрөл бүрийн тооцооллыг гүйцэтгэх програмуудыг боловсруулна. Эцэст нь эдгээр програмууд зөв, алдаагүй ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаж баталгаажуулна.  

Python нь дэлхий дээрх хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг текстэд суурилсан програмчлалын хэлнүүдийн нэг юм. Харин энэ хэл яагаад “Python” хэмээх нэртэй болсон бэ?

Python хэлийг бүтээгч Гвидо ван Россум Их Британийн алдарт инээдмийн цуврал болох Monty Python’s Flying Circus-ийн зохиолуудыг уншиж байсан байна. Тэрээр богино, дахин давтагдашгүй нэр сонгохыг хүссэн тул програмчлалын хэлээ “Python” гэж нэрлэжээ.

Энэ бүлгийг судалж эхлэхээс өмнө сурагчид дараах чадваруудыг эзэмшсэн байх шаардлагатай. Үүнд:

• Урсгал диаграмм буюу Flowchart гэж юу болохыг тайлбарлах, мөн start/stop, process, decision тэмдгүүдийн зориулалт, хэрэглээг ойлгох
• Алгоритм гэж юу болохыг тайлбарлах, flowchart ашиглан дүрслэгдсэн алгоритмыг уншиж, ойлгож тайлбарлах
• Олон хувьсагч (variable) ашигласан блокон програм (block-based program) зохиох
• Блокод суурилагдсан програмчлалд (жишээлбэл Scratch) integer, character, string зэрэг өгөгдлийн төрөл ашиглах
• Блокод суурилагдсан програмчлалд төрөл бүрийн арифметик оператор-уудыг хэрэглэх
• Блокод суурилагдсан програмчлалд дараалал (sequencing) хэрхэн ашиглагддагийг харуулах
• Програм зорилгодоо нийцэж зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаж, турших

ТҮЛХҮҮР ҮГС

Блок дээр суурилсан програмчлал: блокийг чирж байрлуулах замаар програм бичих арга; блоконд суурилсан түгээмэл програмчлалын хэлд Scratch орно.

Value:  програмчлалын хэлэнд ашиглагддаг тоон утга.

Текст дээр суурилсан програмчлал: програм бичихдээ текстийг гараар шивж ашигладаг програмчлалын арга; жишээлбэл Python.

Flowchart: компьютерийн програм дахь үйлдлүүдийн дарааллыг харуулсан диаграмм; асуудлыг шийдвэрлэх алхмуудыг график хэлбэрээр илэрхийлсэн дүрслэл.

Арифметик оператор:      +, −, ×, ÷ болон бусад арифметик тооцоололд ашиглагддаг тэмдэгүүд.

Scratch болон Python хэлийг харцуулах нь

Дэлхий даяар хэрэглэгдэж буй програмчлалын хэлний төрөл маш олон байдаг. Эдгээр програмчлалын хэлнүүдийн ихэнхийг хоёр үндсэн төрөлд ангилж болно. Үүнд: блоконд суурилсан програмчлал болон текстэд суурилсан програмчлал юм.

Өмнө нь бид блоконд суурилсан програмчлалын хэл ашиглан програм бичих аргыг сурсан. Үүний хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг жишээ нь Scratch юм. Блоконд суурилсан програмчлалын хэл нь хүмүүсийг програмчлалд анхлан суралцахад өргөн ашиглагддаг. Учир нь тодорхой код цээжлэх шаардлагагүй бөгөөд блокууд нь барилгын тоосго шиг хоорондоо эвлэн холбогддог. Блоконд суурилсан програмчлал ашиглан програм бүтээхдээ график хэрэглэгчийн интерфэйс–ийг ашиглаж, шаардлагатай блокуудыг сонгон авч чирж байрлуулах замаар програм зохиодог тул хэрэглэхэд илүү хялбар байдаг.

Компьютер нь хэрэглэгчтэй харилцахын тулд ихэвчлэн оролт (input) болон гаралт (output)-ыг ашигладаг. Оролт гэдэг нь компьютерт өгөгдөл оруулах үйлдлийг хэлэх бөгөөд жишээлбэл, хэрэглэгч ямар нэгэн зүйл бичих эсвэл товч дарж сонголт хийх зэрэг орно. Харин гаралт гэдэг нь компьютер өгөгдлийг боловсруулсны дараа хэрэглэгчид ямар нэгэн мэдээллийг дэлгэц дээр харуулах үйлдэл юм.

Текстэд суурилсан програмчлалын үед шаардлагатай синтакс (кодын команд)-ийг ашиглаж, хэрэгцээтэй кодыг гараар шивж бичих шаардлагатай байдаг. Програм бүтээхдээ блокийг чирж байрлуулах боломжгүй тул энэ нь илүү төвөгтэй санагдаж болдог.

Python програмчлалын хэл нь ихэвчлэн компьютерт Програм боловсруулах, суралцахад зориулсан нэгдсэн орчин буюу Integrated Development and Learning Environment (IDLE) орчинтой хамт суулгагддаг. IDLE нь Python код бичих, ажиллуулахад хэрэгтэй олон төрлийн ашигтай боломжуудыг санал болгодог.

Та блоконд суурилсан эсвэл текстэд суурилсан програмчлалын аль алиныг ашигласан ч програмчлалын үндсэн бүтэц, ойлголтууд адилхан. Иймээс нэг төрлийн програмчлалын хэлнээс нөгөөд шилжиж сурахад харьцангуй хялбар байдаг.

Дараах зурагт Scratch програмчлалын орчин ямар харагддагийг харуулсан байна.

Доор текстэд суурилсан програмчлалын орчин хэрхэн харагддаг жишээг үзүүлэв. Энэ нь Python хэлээр програм бичихэд ашиглагддаг IDLE орчин юм.

Эдгээр програмчлалын орчинууд нь гаднаасаа хоорондоо өөр харагдаж байгаа боловч өгөгдсөн жишээнүүд нь яг адил үйлдэлтэй програмыг үүсгэдэг. Дараах асуултуудад та хариулж чадах уу?

• Програмд хэдэн удаа гараас өгөгдөл оруулах шаардлагатай вэ?
• Програм ямар тооцоолол хийж байна вэ?

ТҮЛХҮҮР ҮГС

График хэрэглэгчийн интерфейс (GUI): Компьютерт дүрс, дүрс тэмдэг (икон), цэс ашиглан харилцахад хэрэглэгддэг интерфейс.

Синтакс: Програмчлалын хэлэнд ашиглагддаг кодын бүтэц, дүрэм журам.

 Нэгдсэн хөгжүүлэлт ба сургалтын орчин (IDLE): Python хэлээр програм бичихэд ашиглагддаг орчин.

Python програмыг ашиглах нь

Python хэлээр IDLE ашиглан програмчлах нь код  бичих, шалгах болон ажиллуулах үйлдлийг илүү хялбар болгодог.

Python нь хоёр горимд ажиллах боломжтой: Эхнийх нь интерактив горим юм.
IDLE-ийг нээхэд  >>>  гэсэн тэмдэг хамгийн доод мөрөн дээр гарч ирнэ.  Энэ нь та интерактив Python програмчлалын орчинд байна гэдгийг илэрхийлэх бөгөөд интерактив горимд та тус бүр нэг Python командыг шууд шивж оруулж, шууд гүйцэтгэлийн үр дүнг харж болно.

Дээрх жишээнд та “print” гэж бичсэн мөрийг харж байна. Энэ үйлдэл нь Python хэлний print команд бөгөөд энэ нь дэлгэц дээр мэдээллийг гаргахад ашиглагддаг. Энд print командыг ашиглан “Hello world”  гэсэн үгийг дэлгэц дээр хэвлэн харуулсан байна.

Дараагийн мөр (7+6)*2 гэсэн тооцооллыг хийж, түүний үр дүнг хэвлэнэ. Python хэлний интерактив горим-ыг  ашиглаж байгаа тултооцооллыг хийхдээ print командыг заавал ашиглахгүйгээр ч үр дүнг харах боломжтой байдаг. Python программчлалын орчинд  код бичих үед командуудыг бүгдийг нь жижиг үсгээр бичих хэрэгтэй. Учир нь Python нь том болон жижиг үсгийг ялгадаг тул print болон Print хооронд ялгаа үүсдэг. Жишээлбэл, print(Hello) гэж бичвэл программ нь зөв ажиллах бөгөөд, харин Print(Hello) эсвэл PRINT(Hello) гэж бичвэл алдаа гарна.

Python нь команд мөрөнд тусламжийн мэдээлэл харуулах боломжтой. Та help() гэж бичээд ENTER товчлуурыг дарвал Python-ын тусламжийн систем нээгдэнэ. Жишээ нь, help(print) гэж бичвэл print командыг хэрхэн ашиглахыг, өөрөөр хэлбэл дэлгэцэнд ялгаатай өгөгдлийн төрлүүдийг хэрхэн харуулах талаар мэдээлэл авах боломжтой.

Python-г хаахын тулд exit() гэж бичнэ. 

Та Python-д команд бичих болгонд компьютер тэр командыг шууд ойлгодоггүй. Тиймээс Python-ны тусгай програм болох интерпретер (IDLE-д байдаг) нь таны бичсэн командуудыг уншиж, компьютерт ойлгомжтой хэл (машин код) рүү хөрвүүлж өгдөг. Дараа нь компьютер тэр хөрвүүлсэн командыг ашиглан хүссэн үйлдлийг гүйцэтгэдэг.

Python нь +  нэмэх, – хасах, /  хуваах ,*  үржих гэх мэт үндсэн арифметик үйлдлүүдийн тэмдгүүдийг ашиглаж математик  тооцооллыг хийж чаддаг.

Python shell-д командуудыг шууд бичиж оруулахыг “интерактив горимоор програм бичих” гэж нэрлэдэг. Энэ горим нь таны бичсэн команд бүрийг шууд ажиллуулж, үр дүнг харуулдаг. Гэхдээ интерактив горимыг ашиглах нэг сул тал нь  энд бичсэн кодыг файл байдлаар хадгалах боломжгүй байдаг тул дараа дахин ашиглах бол бичсэн бүх командуудыг дахин гараар оруулах шаардлагатай болно.

ТҮЛХҮҮР ҮГС

интерактив горим : Python shell-д командуудыг шууд оруулж, тэр даруй   шууд ажиллуулж болох горим.

Python shell:  Python-ын интерактив горим, командуудыг шууд бичиж гүйцэтгэдэг орчин.

print команд: дэлгэцэнд текст эсвэл утгуудыг гаргах зориулалттай Python-ны команд.

 Интерпретер (interpreter): Python-ны кодыг мөрөөр нь уншиж компьютерт ойлгомжтой хэл рүү хөрвүүлж гүйцэтгэх боломж олгодог онцлог (функц).

Машин код – компьютер зааврыг гүйцэтгэхдээ ашигладаг хамгийн доод түвшний хэл буюу команд.

ДАДЛАГА

1. Python IDLE-ийг нээнэ үү. Python shell нь доорх зурагт үзүүлсэн байдлаар нээгдэх болно:

• Энэ командыг интерактив мөрөнд (>>>) оруулаад ENTER дарна уу: print(“Welcome to the Python Shell”)
• Одоо өөрийн нэрийг дэлгэцэнд хэвлэх командыг оруулаад ENTER дарна уу: print(“Type your name here”)
• Одоо энэ командыг бичээд үзээрэй:                                                         print(“Hello World)
• Давхар ишлэлийн тэмдэг бичээгүй тул алдаа гарах тул алдааг засаж, командыг дахин ажиллуулаарай.

2. Доорх тооцооллыг  оруулж тооцоолж үзээрэй:                                       (7+3*2                                                                                                            Энэ удаад юу болсон байгааг хараарай. Та үүнийг яагаад гэж бодож байна вэ?

Алдааг засаж, командыг дахин ажиллуулаарай. Хариу нь 20 гарах ёстой шүү.

•  Өөрийнхөө хүссэн 4 ширхэг тоог оруулан математик тооцоолол хийгээрэй. Үржүүлэх үйлдэл хийхдээ * (од тэмдэг) ашиглахаа мартуузай.
• – Python-ийг ашиглан 150 дээр 23-ыг нэмж, үр дүнг 3-аар үржүүлээрэй.