Программа Алиса для компьютера
Обновлено: 07.07.2024
В сегодняшнем проекте мы будем использовать часть программного обеспечения, разработанного покойным Рэнди Паушем [*] из Университета Карнеги-Меллона [**]. Цель этого программного обеспечения — дать вам общее представление о том, как разрабатывать и реализовывать программы и алгоритмы в контексте интерфейса 3D-анимации.
В основе большей части информатики лежит проблема разработки алгоритмов. алгоритм – это просто последовательность шагов, которые необходимо выполнить для выполнения какой-либо задачи. Например, если я хочу добраться до аэропорта Ла-Гуардия, одна из возможных последовательностей инструкций может включать:
Подождите, пока такси не прибудет в аэропорт
Эта последовательность шагов представляет собой хороший набор инструкций, которые могут быть полезны большинству людей. Однако, если вы хотите, вы можете выполнить любой из шагов, описанных выше, и расширить его до собственной последовательности шагов. Таким образом, вызов такси может состоять из следующих шагов:
Найти номер ближайшей службы такси
Набрать номер на телефоне
Попросите такси забрать вас по вашему текущему адресу
Сложность разработки компьютерной программы состоит в том, чтобы создать нужные вам алгоритмы, а затем разбить их на все более мелкие части, пока они, наконец, не дойдут до того, что сможет понять компьютер.
Все об Алисе
В программе под названием Alice нам дается множество частей, которые компьютер уже умеет делать, и мы пытаемся собрать их вместе интересным образом, чтобы создать какую-то историю. Алиса интересным образом организует то, что может делать компьютер. Он создает различные объекты, которые могут существовать, такие как «Конькобежец», «Кролик», «Мобильный телефон» и (особенно) «Мир». Каждый из этих объектов имеет набор частей, которые либо могут что-то делать (кролик может прыгать), либо другие его части, которые могут что-то делать (у кролика есть рука, которую вы можете двигать). С такой организацией мы можем легко создавать новые действия, которые могут выполнять наши объекты, а когда мы достаточно продвинуты, мы можем создавать новые объекты.
Самая последняя версия (Alice 3) имеет один недостаток: в ней нет встроенного руководства. Следовательно, мы будем использовать старую версию (Алиса 2), которую назовем просто «Алиса».
Alice доступен для Linux, Macintosh и Microsoft Windows. Мы установили версию Алисы для Linux на erdos, а также на все лабораторные компьютеры. Если вы хотите использовать Alice на другом компьютере, посетите веб-страницу для загрузки Alice 2.4 и следуйте приведенным там инструкциям.
Запустить программу Alice довольно просто. Если вы используете один из компьютеров с Linux в нашей компьютерной лаборатории (комната 812), выполните следующие действия (конечно, после входа в систему):
- Если на рабочем столе есть значок Алисы, просто дважды щелкните его.
- Можно также открыть окно терминала и ввести команду
Если вы не используете один из компьютеров с Linux в компьютерном классе (т. е. если вы работаете дома), вам необходимо настроить свой рабочий процесс; это будет чем-то похоже на то, что вам приходилось делать, если вы использовали Kompozer удаленно при работе над веб-проектом.
Ваше задание
Теперь в программе нажмите на вкладку Учебное пособие, а затем нажмите и откройте Учебное пособие 1. Пройдите обучение, а затем вернитесь сюда и напишите ответы на следующие вопросы.
Назовите объект, с которым вы работали в Уроке 1.
Как Алиса назвала то, что могут делать объекты?
Что может делать объект из Урока 1?
Как вы выбирали объект, с которым хотели работать?
Как вы добавили новые действия в текущую программу катания?
Теперь вернитесь и выполните Учебник 2 (вы всегда можете найти учебные пособия, заглянув в меню справки). Затем вернитесь сюда и ответьте на следующие вопросы о части 2:
Назовите три объекта, которые были задействованы в Уроке 2.
Как называется созданный вами метод?
Как называется метод, который вы редактировали?
Каков набор шагов в методе, который вы создали?
Где использовался созданный вами метод?
После того как вы ответите на эти вопросы, отправьте их мне по электронной почте по адресу agw ATSIGN dsm.fordham.edu (извините за запутанность --- это должно помочь со спамом).
После того как вы закончите обучение, вы можете прочитать этот краткий обзор программирования Алисы.
Конец части I. Перейдите к части II.
[**] Отказ от ответственности. Ваш преподаватель является выпускником Карнеги-Меллона, но не имеет никакого отношения к проекту Alice.
Вы не увидите Alice в списках популярных языков программирования, и вы редко увидите его в объявлениях о вакансиях, но он по-своему популярен. Это потому, что завтрашняя разработка программного обеспечения зависит от отношения сегодняшних детей; Крайне важно, чтобы они считали программирование доступным и интересным.
< бр />
Alice – это образовательный язык, предназначенный для привлечения молодых людей и обучения их концепциям объектно-ориентированного программирования и программирования в целом. Это позволяет им создавать крутые анимации во время обучения. Кому мы обязаны Алисе? Ребята из Карнеги-Меллона.
Хотя в Alice можно создавать сложные анимации, он задуман как переходный язык. Его рекламировали как начальный язык для детей от восьми лет, хотя он был разработан в первую очередь для учащихся старших классов.
Storytelling Alice, разработанный кандидатом наук Карнеги-Меллона, задумывался как способ привлечь даже младших школьников. Основное внимание уделяется девочкам и вещам, которые привлекают их внимание в средние школьные годы. Storytelling Alice включает в себя анимацию, призванную побудить учащихся к участию своих персонажей в социальных сетях.
Да, одним из преимуществ Алисы является то, что это весело. Ричард Болдуин написал вводный материал об этом языке. Он отмечает, что первое, что вы делаете, это не программируете, а создаете сцену с персонажами. Позже вам нужно будет запрограммировать их, чтобы они что-то делали!
История Алисы
Концепция образовательного языка программирования не нова. Еще в 80-х дети использовали логотип, чтобы давать команды черепахам. Некоторые современные инженеры-программисты помнят этот опыт. Алиса, однако, имеет гораздо более продвинутые возможности. У него тоже другая история и набор предшественников. У Алисы есть основа на Python.
Alice также позволяет создавать трехмерную анимацию и взаимодействия без необходимости в сложных математических вычислениях.
Одна вещь, которая отличает Alice, заключается в том, что она визуальная. Когда учащийся программирует объект на что-то, он делает это — визуально — на экране. И когда она что-то меняет, она сразу же видит последствия того, что она изменила. Алиса удаляет переменные, которые сбивают учащихся с толку, и позволяет им сначала сосредоточиться на главном.
Нет необходимости запоминать код или даже вставлять его. Фрагменты кода можно перетаскивать в нужное место в программе. Это устраняет некоторые источники ошибок. Сторонники утверждают, что это больше похоже на мир, который знают студенты. Студенты могут потерять баллы из-за неправильно расставленных запятых, а слишком большое количество ошибок может означать отказ в получении стипендии или должности, но одна неуместная запятая не изменит смысла эссе или научного отчета.
Alice также позволяет создавать трехмерную анимацию и взаимодействия без необходимости в сложных математических вычислениях. Один из отзывов на сайте Alice принадлежит человеку, который использует этот язык для создания прототипов трехмерных образовательных приложений.
Алисе иногда обучают студентов университетов, чтобы помочь им понять, что такое объектно-ориентированное программирование. Вокруг использования есть некоторые разногласия. Для какого уровня подходит? В статье «Что в Алисе: 3D-инструмент для вводных концепций программирования» Стивен Купер и др. утверждают, что учащимся сложно кодировать и отлаживать, если у них нет базовых концепций. Алиса позволяет им формировать эти концепции.
Изучение Алисы
Есть также некоторые сторонние сайты, на которых вы можете узнать больше об Алисе. Вы можете посетить сайт Adventures in Alice Programming Университета Дьюка. Университет Дьюка провел симпозиум в 2012 году. На сайте Дьюка также много ресурсов. Существует иллюстрированный учебник, который показывает, как стать более точным в кодировании, когда вы узнаете больше об Алисе. В какой-то момент вы говорите синей птице лететь вперед, когда нажимаете любую клавишу. Затем вы получаете более конкретную информацию о том, какую клавишу вы нажимаете, чтобы вызвать событие. Вы также сообщаете синей птице остановиться!
SciGirls, телешоу PBS KIDS, удостоенное премии "Эмми", недавно показало серию, в которой учащиеся учились программировать, чтобы продвигать социальную справедливость.
Использованная ими платформа под названием Alice была создана в Университете Карнеги-Меллона и может быть загружена бесплатно для студентов и преподавателей. Alice – это объектно-ориентированная система с открытым исходным кодом, в которой используется интерфейс перетаскивания, позволяющий пользователям создавать 3D-анимацию, истории и видеоигры.
"Наша производственная группа признала Элис отличным инструментом для наших девочек в создании короткометражного анимационного фильма, а также долгожданной возможностью смоделировать использование высококачественного, доступного и бесплатного образовательного программного обеспечения для нашей зрительской аудитории", – сказала Энджи Приндл. , продюсер сериала SciGirls. "В начале процесса мы проконсультировались со специалистом по учебным программам Алисы Доном Слейтером, и он поделился информацией и поддержкой, которые поддержали нас во время разработки."
Приндл сказал, что Алиса была одним из нескольких вариантов программирования, которые рассматривала команда, и девочки в эпизоде, Кана, Маргарет и Эх Лэй, выбрали Алису для использования.
"Им понравился реалистичный стиль искусства, возможности настройки персонажа и диапазон возможностей движения в 3D", – сказал Приндл.
Девушки также встретились с директором Alice Project Эриком Брауном, который был в Миннеаполисе, где проходят показы фильмов, на конференции. И SciGirls, и проект Alice получили финансирование от Национального научного фонда.
"Эрик отметил достижения девочек и поддержал их на правильном пути, что связано с нашей миссией по предоставлению девочкам во всем мире возможности создавать, а не только потреблять технологии", – сказал Приндл.
В "SciGirls Episode 504: Cartoon Coders" Кана, Маргарет и Эх Лэй создают компьютерную анимацию, побуждающую детей действовать в своих сообществах. Их проект был построен с использованием Алисы CMU. Изображение предоставлено SciGirls.
Команда Alice будет проводить еженедельные семинары Zoom до 10 июня по средам в 13:00. СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. Узнать больше
8 апреля: использование редактора сцен в Alice
15 апреля: использование редактора кода в Alice
22 апреля: проектирование анимации
29 апреля: создание процедурных методов и использование параметров
6 мая: структуры управления
13 мая: программирование событий
20 мая: разработка интерактивных повествований и открытых миров
27 мая: использование переменных
3 июня: разработка игр
10 июня: Программирование и дизайн для виртуальной реальности
Эта анимация была создана тремя ученицами средней школы из Сент-Пола, Миннесота, для освещения STEM ( Наука, технологии, инженерия и математика) Справедливость, движение за переопределение STEM как инструмента для разрушения систем угнетения. Проект был освещен в выпуске SciGirls.
Браун сказал, что ему очень приятно видеть, как Элис используется для создания проектов и анимационных короткометражек на социальные темы.
"Сейчас самое время создать анимационные фильмы о социальном дистанцировании и поделиться историями о действиях сообщества во время пандемии", – сказал Браун из Центра развлекательных технологий CMU.
Это программное обеспечение, которое не требует подключения к Интернету после загрузки, используется в США и странах Азии, Южной Америки, Центральной Америки, Европы и Ближнего Востока уже более 20 лет. Браун сказал, что CMU в Катаре проделал большую работу с Alice на Ближнем Востоке, а Академия Oracle предлагает бесплатные материалы, семинары и работу с общественностью.
"У нас есть интересные партнерские отношения, которые помогают нам охватить широкую аудиторию по всему миру, например, работа фонда Omar Dengo Foundation, которая запустила пилотный проект в 40 школах Коста-Рики и планирует внедрить Alice для каждого старшеклассника в стране", – сказал Браун.
Учитель из Западной Вирджинии Кэролайн Томас понимает привлекательность Алисы. Учащиеся старших классов изучают ее курс "Программирование, дизайн приложений и игр" в Техническом институте Джеймса Рамси. Они используют платформу как часть своей курсовой работы, а также получают сертификаты в Alice через Coursera и Университет Дьюка, партнера Alice Curriculum.
"Алиса обеспечивает хорошую основу для программирования и анимации", – сказал Томас. Профессии, в которых применяются эти навыки, включают в себя такие работы, как разработка веб-приложений и приложений, дизайн игр и управление проектами.
Одно из заданий, выполненных ранее в этом году, предлагало учащимся создать короткие гонки. Платформа позволяет пользователям с небольшим опытом программирования или даже без него создавать богатую анимацию, одновременно побуждая пользователей изучать более сложные шаблоны программирования для создания увлекательных игр и интерактивных миров.
Покойный Рэнди Пауш, ученый-компьютерщик CMU, известный своей вдохновляющей "Последней лекцией", руководил разработкой Алисы в Школе компьютерных наук. Этот инструмент, названный в честь главного героя Льюиса Кэрролла в "Приключениях Алисы в стране чудес", призван сделать программирование простым и увлекательным.
Продвинутые пользователи также могут использовать Alice, чтобы начать переход к текстовому программированию, используя расширенные функции, включая Java и экспорт в NetBeans. Функциональность виртуальной реальности также находится на стадии бета-тестирования.
"Если у вас есть доступ к оборудованию виртуальной реальности и вы хотите создавать собственный контент, сейчас самое время использовать Alice", – сказал Браун. "Мы будем рады вашей помощи в тестировании и улучшении этой новой и интересной функции."
Наряду с NSF и Duke Элис получает огромную дополнительную поддержку от доноров и партнеров, включая Electronic Arts и Oracle, которые совсем недавно обязались выделить еще один год финансирования.
«Мы рады, что Oracle Giving продолжает поддерживать Alice. Они оказали мощную поддержку проекту, начиная с 2007 года, – сказал Браун.
Alice обучает основам программирования, пока дети создают анимационные фильмы с дружественным интерфейсом и повествованием.
Этот выпуск посвящен проектам, которые дети (и все, у кого есть свободное время) могут выполнить, чтобы развлечься и изучить основы компьютерного программирования и компьютерных наук. Alice — это образовательный язык программирования, который позволяет людям легко создавать 3D-анимации и видеоролики по мере изучения основных концепций программирования. Alice 3.0 также помогает людям изучать Java, распространенный язык программирования. В Интернете есть множество учебных пособий по Алисе, а также видео-примеры и уроки на YouTube.
Что такое Алиса?
В этом коротком обзорном видеоуроке Oracle Academy показаны основы создания анимации с помощью Alice:
Полный урок приведен по ссылке ниже, и на него стоит потратить время. Вы можете видеть в этом простом уроке Алисы, что нет правил синтаксиса и пунктуации, с которыми можно было бы возиться при создании анимации. Тем не менее, Alice позволяет легко определить все параметры, которые вы обычно определяете с помощью кода. Таким образом, вы получаете лучшее из обоих миров, когда начинаете изучать программирование.
Alice также создает интересный контраст с Codea, приложением для iPad, в котором вы создаете видеоигры с помощью сочетания профессионального языка (Lua), интуитивно понятного редактора кода, мгновенной обратной связи для тестирования вашего кода и множества учебных пособий и справочных руководств. Узнать больше. Алиса предоставляет аналогичные возможности, за исключением интерфейса блочного программирования, в котором вы перетаскиваете блоки, настраиваете их, а затем переупорядочиваете блоки по мере необходимости, чтобы ваша анимация делала то, что вы хотите.
Однако, в отличие от Codea, интерфейс Alice (и Scratch, еще один язык блочного программирования) затрудняет совершение ошибок. Таким образом, Alice – это отличная ступенька к Codea, ориентированной на людей, интересующихся программированием, видеоиграми и работой с реальным кодом.
Алиса также оказалась интересной для молодых женщин и малопредставленных групп в области компьютерных наук. Фокус на повествовании, на визуальном интерфейсе, на достаточно простом способе задать параметры и заставить Алису работать — все это нравится людям, которые стесняются пользоваться технологиями. Элис помогает людям осознать, что вычисления больше связаны с человеческим творчеством и тем, как мы взаимодействуем с людьми, чем с машинным кодированием. Alice позволяет людям делать то, что у них хорошо получается, а программное обеспечение делает то, что умеет хорошо.
Как начать работу с Алисой
Alice можно загрузить и использовать бесплатно. В интерфейсе довольно легко разобраться, особенно если посмотреть ознакомительные видеоролики.
Учебники Алисы
В Интернете есть десятки учебных пособий по Алисе, от университетских курсов до видеороликов на YouTube. Вот отличный пример от mwisan1, описывающий, как установить Alice. На странице YouTube также перечислены другие руководства из его серии, в том числе видео о том, как перейти с Алисы 2.x на 3.x.
Как ни странно, у команды Алисы в Карнеги-Меллон нет главной страницы YouTube со своими видео. Если я пропустил страницу, дайте мне знать. Если вы ищете учебники Алисы на YouTube и в любой поисковой системе в Интернете, вы должны найти много хороших руководств.
На YouTube также есть странный, но интересный видеоурок, демонстрирующий, как создать авиасимулятор в Alice. Однако звука нет, поэтому вам придется увеличить видео, а затем остановить/запустить видео, чтобы повторить шаги. Но это учебное пособие — хороший пример разнообразия того, что размещено в Интернете, и вы можете просмотреть его и использовать для игры с Алисой и изучения основ программирования.
Читайте также: