لابفيو

معلومات عامة
نوع	لغة برمجة — لغة مرئية
نظام التشغيل	مايكروسوفت ويندوز — ماك أوس — لينكس
مسقط الويب	www.ni.com/en-lb/shop/labview.html
الإصدار الأول	1986
الرخصة	برمجيات امتلاكية

لابفيو (بالإنجليزية: LabVIEW)‏ هوأحد البرمجيات الهندسية الأكثر انتشاراً من إنتاج شركة الإلكترونيات الأمريكية ناشيونال إنسترومينتس يعمل على جميع أنظمة التشغيل ( ويندوز - لينوكس - ماك ) ويستخدم في مجالات تحصيل البيانات، أداة تحكمية، اختبارات نظم الأتمتة، تحليل ومعالجة الإشارة، التحكم الصناعي، تصميم النظم المدمجة.

مقدمة تاريخية

لقد اتىت تسمية هذا البرنامج LabVIEW اختصاراً من (بالإنجليزية: Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)‏ (أي مختبر وورشة العمل الافتراضية للهندسة الإلكترونية)، وهوتعبير عن بيئة برمجية وأداة تطويرية متكاملة أنتجتها شركة ناشيونال إنستريومنتس الرائدة في صناعة الإلكترونيات الدقيقة والنظم المدمجة، ويمكن اعتباره أداة تعتمد في عملها على البرمجة المرئية (بالإنجليزية: Visual Programming)‏ حيث تستخدم لغة G المعروفة بإمكانياتها الرسومية وتطبيقاتها، وقد ظهرت بيئة لابفيوبداية الأمر كمنتج من الشركة المصنعة خاصة بتطبيقات النظم الحاسوبية أبل ماكنتوش عام 1986، ومن ثم انتقل ليتوافق مع أنظمة التشغيل ويندوز ويونكس ولينوكس ويستخدم فيها استخداماً أكاديمياً وصناعياً في عمليات تحصيل البيانات والأتمتة والتحكم الصناعي لينتهي بالإصدار لابفيو2015 لعام 2015 .

البرمجة باستخدام تدفق المعطيات

إن اللغة التي استخدمت في برمجة بيئة لابفيوهي اللغة المسماة غي (بالإنجليزية: G)‏، والتي يصطلح تسميتها بلغة برمجة تدفق المعطيات (بالإنجليزية: Dataflow Programming Language)‏، والتي يحدد تطبيق التعليمات فيها ببنية مخطط صندوقي لا بأوامر سطرية على غرار لغات أخرى، ويأخذ الملف التطبيقي في هذه اللغة اسم (بالإنجليزية: LV-Source Code)‏ الذي يقوم المبرمج فيه بالربط بين عقد صناديق التوابع بواسطة أسلاك افتراضية يقوم برسمها، وتقوم هذه الأسلاك المرسومة بنشر المعطيات ودفعها ما بين العقد، وتقوم العقد بتطبيق البرنامج طالما وجدت لديها معطيات ولج حديثة للتطبيق، وبما حتى هذا الأداء يخلق فرصة لوجود حالات ولج متعدد في نفس اللحظة فقد تمتعت هذه اللغة البرمجية بقدرات معالجة وتطبيق متوازٍ للبيانات والتوابع، وتنطوي عملية المعالجة المتوازية تلك على الاستفادة من الكيان الصلب للحاسوب في عمليات وصل ومعالجة أوتوماتيكية ومجدولة، حيث يقوم نظام التشغيل المنصب على الحاسب بلعب دور حلقة الوصل بين وحدة المعالجة الأساسية في كتلة البرنامج والعقد التي تقع على عاتقها تطبيق البرنامج، نفهم حتى الأمر يظهر معقداً إلى حد ما ولكن الفهم المتكامل يحتاج التعمق في لغة البرمجة غي وخوارزميات المعالجة المتوازية، حتى حتى المبرمجين التقليديين يبدون امتعاضهم ورفضهم استخدام سمات تدفق البيانات الخاصة ببرنامج لابفيوحيث يصفونها بالصعبة والمعقدة وغير المجدية، ويأتي هذا الوصف حقيقة عن سوء فهم أونقص في المعلومات حول منهجيات برمجة تدفق المعطيات، حيث إذا المنهجية التطبيقية التي تم شرحها تتلخص في ربط متتالٍ لمخارج العقد بمداخل عقد أخرى، ومن الممكن امتلاك مهاراتها برمجياً مثلها مثل أي مهارة برمجية نصية كلغة سي وفيجوال بيسك، كما حتى لابفيولا يحتاج في برمجته إلى تعريف للتوابع (وهويشابه في هذا برنامج ماتلاب) إذ إذا السلك الافتراضي يعهد المتحول تلقائيا بناءً على البيانات التي ينقلها من عقد لأخرى (وهذا ما يصطلح تسميته (بالإنجليزية: PolyMorphism)‏ الشكلية المتعددة ).

البرمجة الرسومية

يعتمد برنامج LabVIEW بشكل كبير على القابلات الرسومية (والتي يسميها Front Panel أواللوحات الأمامية ) ويعدها حلقة أساسية من حلقات تطوير برامجه وملفاته، ويصطلح تسمية توابعه بالأدوات الافتراضية Virtual Instruments أوباختصار VIs، وتتألف جميع أداة افتراضية من ثلاثة عناصر: مخطط صندوقي Block Diagram، لوحة أمامية Front Panel والسطح الواصل Connector Pane (الذي يساعد في وصل الأدوات بين بعضها وتضمينها داخل بعضها)، أما العناصر التحكمية والمؤشرات في نافذة لوحة التحكم فهي تسمح للمعاملات التي تم استخدامها في إحدى الصناديق بتمرير المعطيات أواستخلاصها من/إلى صندوق أوأداة افتراضية أخرى، وبالتالي، يمكن للأداة الافتراضية حتى تعمل كبرنامج مستقل بذاته ومزود بقابلة تخاطب رسومية، أويستخدم كعقدة يمكن تضمينها في المخطط الصندوقي لأداة افتراضية أخرى، وتقوم لوحة التحكم بتحديد الدخل والخرج للعقد المرتبطة بتلك الأداة باستخدام السطح الواصل. توفر هذه الطريقة في التعامل مع البرنامج مزايا كثيرة أهمها: إمكانية فحص جميع أداة افتراضية على حدة قبل تضمينها كتابع فرعي في برنامج أكبر حجماً وأكثر مهاماً.

تسمح كيفية التضمين السابقة لغير المبرمجين باستخدام LabVIEW في إجراءاتهم البحثية ( وهي تشابه بذلك كلاً من NI Multisim® أوSimulink®) حيث تظل مهمتهم إدراج الأدوات ضمن مخططات صندوقية أكبر حجماً لتحقيق نظامهم المتكامل، ولكنها في نفس الوقت تفتح المجال أمام المحترفين والمتقدمين ( ككثير ممن يضيقون ذرعاً بمحدودية برنامج Multisim® ) لأن يبنوا عناصرهم وأدواتهم الافتراضية الخاصة بهم وتحقيق خوارزمياتهم المعقدة في بناء أدوات افتراضية جديدة لم يسبق وأن وجدت ومهما كان شكلها، حتى أنه يمكن بناء أدوات افتراضية يمكنها التواصل ببروتوكولات شبكية كبروتوكولات زبون/مخدم مما يحقق مزيداً من المعالجة المتوازية لتدفق المعطيات.

إن هذا الشرح قد يؤدي بنا إلى صور معقدة لبرنامج LabVIEW وعناصره، ولكن لنتذكر بعض النصائح التي تبقينا بعيداً عن عالم التعقيد: اجعل قابلاتك التخاطبية مبسطة و(نظيفة)، قلل عدد الأسلاك قدر المستطاع، واستخدم طريقة واضحة في تعريف أدواتك وتسميتها وعناصرها التحكمية.