فيبل

ASU VIPLE هي بيئة لغة برمجة مرئية لإنترنت الأشياء/الروبوتات تم تطويرها في جامعة ولاية أريزونا. ^{[ 1 ]}

منصة ASU VIPLE هي منصة تعليمية مصممة مع التركيز على التفكير الحسابي ، وتحديداً على تعلم كيفية عمل الخوارزميات دون التركيز على التعقيدات النحوية. ولهذا الغرض، صُممت VIPLE لتسهيل برمجة التطبيقات التي تستخدم الروبوتات وغيرها من أجهزة إنترنت الأشياء. ^{[ 2 ]}

استُخدمت لغات البرمجة المرئية والرسومية كأدوات لتدريس مفاهيم علوم الحاسوب والتفكير الحسابي. وقد طُوِّرت وطُبِّقت العديد من بيئات البرمجة المرئية. يستخدم برنامج MIT App Inventor لنظام Android ألغازًا تعتمد على السحب والإفلات لإنشاء تطبيقات للهواتف ^{[ 3 ].} أما برنامج Alice ( الخاص بجامعة فرجينيا وجامعة كارنيجي ميلون ) فهو بيئة لتطوير ألعاب وأفلام ثلاثية الأبعاد ^{[ 4 ]} . ويستخدم قائمة منسدلة ليختار المستخدمون الوظائف المتاحة بشكل تدريجي. يُمكِّن كلٌّ من App Inventor وAlice المبرمجين المبتدئين من تطوير تطبيقات معقدة باستخدام التركيب المرئي على مستوى سير العمل. يسمح برنامج LEGO EV3 ببرمجة روبوتات بسيطة من خلال مكعبات ألغاز على قضبان. وقد طُبِّق في المرحلتين الإعدادية والمتوسطة. طُوِّرت لغة البرمجة المرئية (VPL) الخاصة بـ Microsoft Robotics Developer Studio (MRDS) خصيصًا لتطبيقات الروبوتات، وهو ما يُمثِّل علامة فارقة في هندسة البرمجيات والروبوتات وتعليم علوم الحاسوب من جوانب عديدة. تتميز لغة Microsoft MRDS VPL بأنها موجهة نحو الخدمات، ومرئية، وقائمة على سير العمل، وتعتمد على الأحداث. يدعم هذا النظام الحوسبة المتوازية ، وقد استُخدم على نطاق واسع في المدارس الإعدادية والثانوية والجامعات كأداة تعليمية سهلة التعلم، وفي الوقت نفسه قوية ومعبرة. لسوء الحظ، أوقفت مايكروسوفت تطوير ودعم MRDS وVPL في عام 2014. تم تطوير VIPLE (بيئة لغة برمجة إنترنت الأشياء المرئية/الروبوتات) لدعم مجتمع MRDS VPL. تم تطوير VIPLE بناءً على مفهوم الروبوت كخدمة . استُخدمت VIPLE في العديد من المدارس والجامعات حول العالم. نُشر كتاب مدرسي من قِبل دار نشر Machine Press China بعنوان: مقدمة في علوم الحاسوب مع تجربة الروبوتات، Machine Press، 2013. ^{[ 5 ]} تُدرَّس معسكرات الروبوتات الصيفية بجامعة ولاية أريزونا باستخدام VIPLE كل صيف. ^{[ 6 ]} يستخدم مقرر FSE100 بجامعة ولاية أريزونا لغة برمجة VIPLE. ^{[ 7 ]} في إطار برنامجي HEEAP وBUILD-IT، تم تدريب أكثر من 90 عضو هيئة تدريس و20 طالبًا في فيتنام في ديسمبر 2016 على استخدام VIPLE لتدريس مقدمة في الهندسة باستخدام برمجة الروبوتات. ^{[ ٨ ]} تم تطبيق برنامج ASU VIPLE في العديد من المشاريع الطلابية، وتمت الإشارة إليه في تقارير إخبارية مختلفة: "برمجة الروبوتات أصبحت سهلة" ^{[ ٩ ]} و"فوز فريق جامعة ولاية أريزونا بالجائزة الأولى في كأس إنتل في الصين". ^{[ ١٠ ]}

يستخدم برنامج ASU VIPLE نفس نموذج الحوسبة الخاص ببرنامج Microsoft VPL. يعمل البرنامج على أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بنظام Windows، سواءً كانت أجهزة مكتبية أو محمولة أو أجهزة لوحية. يرسل الكمبيوتر أوامر للتحكم في محركات الروبوت، ويستقبل البيانات الحسية وردود فعل المحركات من الروبوت. تُشفّر البيانات المتبادلة بين الكمبيوتر والروبوت في كائن JSON بتنسيق نصي عادي. يدعم البرنامج اتصالات Wi-Fi وBluetooth وUSB بين الكمبيوتر الرئيسي والروبوت. يعتمد ASU VIPLE على مفهوم "الروبوت كخدمة" ويستخدم واجهة قياسية للتواصل مع مختلف منصات إنترنت الأشياء والروبوتات. يدعم البرنامج EV3 وأي روبوتات مطورة ذاتيًا. طورت جامعة ولاية أريزونا روبوتات مختلفة تعتمد على معمارية Intel ونظامي التشغيل Linux وWindows. ^{[ 1 ]} تم تطوير محاكيين لبرنامج VIPLE، يمكن استخدامهما كخطوة في عملية التطوير قبل استخدام الروبوتات الفعلية، وكبديل عند عدم توفرها. يدعم المحاكيان جميع وظائف الروبوتات الفعلية. تم تطوير أحد المحاكيات باستخدام محرك الألعاب Unity 3D، الذي يوفر سلوكيات واقعية وفورية للروبوتات، بينما تم تطوير المحاكي الآخر باستخدام HTML 5 وJavaScript، ويعمل على أي متصفح ويب. VIPLE هي لغة برمجة تدعم النماذج التالية: - برمجة تدفق التحكم للأغراض العامة (النمط الإجرائي) - الحوسبة الموجهة نحو الخدمات، التي تدعم خدمات RESTful وWSDL - البرمجة المتوازية/متعددة الخيوط، مع ضمان سلامة الخيوط الأساسية - البرمجة الموجهة بالأحداث، مع أحداث مدمجة ومخصصة - برمجة سير العمل والبرمجة المرئية - برمجة إنترنت الأشياء والروبوتات

تتشابه مكتبة ASU VIPLE مع مكتبة Microsoft VPL ليس فقط في المفاهيم، بل في البرمجة أيضًا. والهدف هو تمكين مبرمجي Microsoft VPL من استخدام ASU VIPLE بسهولة. أمثلة على البرمجة الأساسية في ASU VIPLE. ابدأ ببرنامج "Hello World". يوضح الشكل 2.2 نسختين من الكود باستخدام VPL وASU VIPLE. يبدو الرسمان متطابقين. مع ذلك، قامت ASU VIPLE بتبسيط بعض الخطوات: فهي تُغير نوع البيانات تلقائيًا إلى String بعد إدخال سلسلة نصية، كما تم حذف خطوة القيمة الفارغة الافتراضية الموجودة في Microsoft VPL. ^{[ 11 ]}

تم تطبيق نظام VIPLE وتشغيله منذ عام 2015. ويتم صيانة البرنامج وتحديثه شهرياً. البرنامج مجاني ويمكن تحميل أحدث إصدار منه من موقع جامعة ولاية أريزونا.

• نظام لا مركزي مستقل
• الحوسبة السحابية
• إنترنت الأشياء
• الروبوت كخدمة
• بنية موجهة نحو الخدمات

• الحوسبة الموجهة نحو الخدمات وتكامل برامج الويب، الطبعة الخامسة، دار نشر كيندال هانت، 2015
• مقدمة في علوم الحاسوب باستخدام تجارب الروبوتات، دار النشر الصينية للآلات، 2013
• دليل VIPLE التعليمي: بيئة لغة برمجة إنترنت الأشياء المرئية/الروبوتات، GitBook
• "VIPLE: بيئة لغة برمجة مرئية لإنترنت الأشياء/الروبوتات لتعليم علوم الحاسوب"، ورش عمل IPDPS 2016: 963-971 (ملف PDF وعرض تقديمي PPT)
• "تحليل وبرمجة إنترنت الأشياء والأنظمة اللامركزية المستقلة بصريًا"، مجلة نمذجة المحاكاة والممارسة والنظرية، المجلد 65، يونيو 2016، الصفحات  1-10
• "لغة برمجة إنترنت الأشياء المرئية/الروبوتات في حساب باي"، الندوة الدولية الثالثة عشرة حول الأنظمة اللامركزية المستقلة، تايلاند، مارس 2017.
• "تحسين الأداء متعدد الخيوط خوارزميًا في VIPLE"، الندوة الدولية الثالثة عشرة حول الأنظمة اللامركزية المستقلة، تايلاند، مارس 2017.
• شركات تطوير تطبيقات إنترنت الأشياء 2018