واجهة دفتر الملاحظات

واجهة دفتر الملاحظات أو دفتر الملاحظات الحسابي هي بيئة دفتر ملاحظات افتراضية تُستخدم في البرمجة الأدبية ، وهي طريقة لكتابة برامج الحاسوب . ^{[ 1 ]} بعض دفاتر الملاحظات هي بيئات WYSIWYG تتضمن حسابات قابلة للتنفيذ مضمنة في مستندات منسقة؛ بينما يفصل البعض الآخر الحسابات والنصوص في أقسام منفصلة. تشترك دفاتر الملاحظات في بعض الأهداف والميزات مع جداول البيانات ومعالجات النصوص ، لكنها تتجاوز نماذج بياناتها المحدودة.

يمكن ربط دفاتر الملاحظات المعيارية بمجموعة متنوعة من الخوادم الخلفية الحاسوبية، والتي تسمى "النوى". تُستخدم واجهات دفاتر الملاحظات على نطاق واسع في الإحصاء ، وعلم البيانات ، والتعلم الآلي ، والجبر الحاسوبي . ^{[ 2 ]}

تتمحور فكرة دفتر الملاحظات حول أدوات البرمجة التفاعلية التي "تتيح لك ترتيب أجزاء البرنامج بأي ترتيب واستخراج التوثيق والتعليمات البرمجية من نفس ملف المصدر". ^{[ 3 ]} يرتقي دفتر الملاحظات بهذا النهج إلى مستوى جديد، مُضيفًا إليه بعض الوظائف الرسومية والتركيز على التفاعلية . يقول ستيفن وولفرام : "تتمثل فكرة دفتر الملاحظات في امتلاك مستند تفاعلي يمزج بحرية بين التعليمات البرمجية والنتائج والرسومات والنصوص وكل شيء آخر". ^{[ 4 ]} ووفقًا لتوثيق مشروع Jupyter: "يُوسّع دفتر الملاحظات النهج القائم على سطر الأوامر للحوسبة التفاعلية في اتجاه جديد نوعيًا، مُوفرًا تطبيقًا قائمًا على الويب مناسبًا لتسجيل عملية الحوسبة بأكملها: تطوير التعليمات البرمجية وتوثيقها وتنفيذها، بالإضافة إلى عرض النتائج". ^{[ 5 ]}

تم نشر برنامج VisiCalc ، وهو أول برنامج جداول بيانات لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، في عام 1979. ولا تزال فكرته عن الحسابات المرئية مستخدمة على نطاق واسع حتى اليوم ولكنها تقتصر على المستندات التي تتناسب مع الجدول .

بدأت الأبحاث حول أنظمة WYSIWYG الرياضية التي تدعم النصوص المختلطة والحسابات باستخدام استعارة المستند في النشر عام 1987: ^{[ 6 ]} ميلو لرون أفيتزور ، ^{[ 7 ]} إنفور لويليام شيلتر ، تيوغا لزيروكس بارك ^{[ 8 ]} وكامينو ريال . ^{[ 9 ]}

كان نظام MathCAD أول نظام تجاري يستخدم استعارة المستند ، وقد صدر أيضًا عام 1987. ^{[ 10 ]} تبعه Wolfram Mathematica 1.0 عام 1988. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} ثم جاء Maple 5.2 (1992) ^{[ 14 ]} و Macsyma 2.0 (1995). ^{[ 15 ]}

مع ازدياد شعبية واجهة دفتر الملاحظات خلال العقدين التاليين، تم تقديم دفاتر ملاحظات لمختلف الواجهات الخلفية الحاسوبية ("النوى")، بما في ذلك MATLAB و Python و Julia و R و Scala و Elixir و SQL وغيرها. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

لقد توسعت مجموعة متنوعة من واجهات أجهزة الكمبيوتر المحمولة منذ ذلك الحين، ولا تزال الأشكال الجديدة تتطور. ^{[ 18 ]}

تُستخدم دفاتر الملاحظات تقليديًا في العلوم كدفاتر مختبر إلكترونية لتوثيق إجراءات البحث والبيانات والحسابات والنتائج. وتُسهّل هذه الدفاتر تتبع المنهجية، مما يُتيح إعادة إنتاج النتائج والحسابات باستخدام مجموعات بيانات مختلفة. ^{[ 16 ] [ 17 ]} وفي مجال التعليم ، توفر واجهة دفتر الملاحظات بيئة تعليمية رقمية، لا سيما لتدريس التفكير الحسابي . ^{[ 19 ] [ 4 ]} وتجعلها فائدتها في دمج النصوص مع التعليمات البرمجية فريدة من نوعها في مجال التعليم. كما تُستخدم دفاتر الملاحظات الرقمية أحيانًا في العروض التقديمية كبديل لبرنامج PowerPoint وبرامج العروض التقديمية الأخرى، نظرًا لقدرتها على تنفيذ التعليمات البرمجية داخل بيئة دفتر الملاحظات. ^{[ 20 ] [ 21 ]} وبفضل قدرتها على عرض البيانات بصريًا واسترجاعها من مصادر مختلفة عن طريق تعديل التعليمات البرمجية، تدخل دفاتر الملاحظات أيضًا مجال برامج ذكاء الأعمال . ^{[ 16 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

مثال على مشاريع أو منتجات الدفاتر: ^{[ 25 ]}

• قائمة بيئات التطوير المتكاملة عبر الإنترنت
• حلقة القراءة والتقييم والطباعة