快速入門iOS開發!蘋果官方「程式學習遊戲」正式登陸Mac
快速入門iOS開發!蘋果官方「程式學習遊戲」正式登陸Mac

《Swift Playgrounds》是蘋果官方推出的一款學習寫程式的app,它不要求用戶具備寫程式知識,適合想要學習寫程式的初學者,即使是完全沒有寫程式經驗的人也可以玩得津津有味。

在Apple Store中,你也會發現不乏有抱著iPad正入迷地玩著《Swift Playgrounds》的人,足見這是一款多麼好玩的「遊戲」。

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圖/ 愛范兒

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最近,蘋果基於Catalyst技術將iPad版《Swift Playgrounds》轉換到了Mac平台,與iPad版相同,Mac版也提供了各種訓練和挑戰,幫助用戶了解寫程式基礎。另外,Mac版可以透過鍵盤將程式碼敲到螢幕上,更可以體會什麼叫做「敲程式碼」了。

懶人目錄

  • 真正的Swift,真實的寫程式
  • 解謎、闖關,程式改變世界
  • 邁向你的第一個程式的第一步

真正的Swift,真實的寫程式

《Swift Playgrounds》是一款在遊戲中學習寫程式的app,類似《Human Resource Machine》透過組合指令完成目標任務一樣,《Swift Playgrounds》需要你正確組合程式碼,引導角色在3D世界中遊走以完成指定的任務,如收集寶石或閉合開關等。

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Human Resource Machine
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但與《Human Resource Machine》不同的是,你體驗的是真實寫程式。

真實的寫程式意味著你將與其他專業開發者一樣,都使用Swift這一Apple創建的寫程式語言。這聽起來可能難,但不必擔心,遊戲中提供的程式碼不是最底層的,而是一條條對應著具體動作的指令。你可以直接從菜單中選擇,也可以配合自動補全透過鍵盤輸入。

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圖/ 愛范兒

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比如讓角色向前走一步就是「moveForward」,向左轉就是「turnLeft」,判斷所在格是否有寶石為「isOnGem」,切換開關為「toggleSwitch」。這樣的指令本質上是一個個函數,既保留了真實的寫程式語法,又大大簡化了寫程式難度。

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除了具體的行動指令,遊戲中更重要的還是函數、參數、變量等概念,以及流程控制語句,比如循環語句、條件語句等。透過弱化對行動指令的寫程式要求,而集中攻克遊戲中的邏輯難題,將重點放在演算法的建立上,能讓玩家更好地體會到寫程式的樂趣所在。

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解謎、闖關,程序改變世界

在遊戲中,你需要控制主角在世界中走動,透過收集足夠的寶石或閉合足夠的開關來完成關卡。最開始,主角只會很簡單的「向前走」或「向左轉」,甚至「向右轉」都需要三次「向左轉」來實現,但隨著闖關的進行,他會逐漸學會「判斷所在磚塊是否有寶石」或「判斷前方是否受阻」等。

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而你能用到的指令也隨著遊戲進行逐漸變多,最開始按著地圖一步步走便能達成目標。隨著難度的增加,地圖中的寶石和開關的出現位置變成了不確定,甚至地形都將變為隨機,這時候就必須配合條件或循環語句,使得程式的通用性提高。

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而程式碼的通用性恰恰是評價一個程式好壞的重要標準,遊戲也正是在向玩家灌輸這樣一個理念:開發者必須應對各種各樣的輸入環境,盡可能考慮到所有的情況。在環境隨機的情況下,如何以不變應萬變,是這遊戲也是實際寫程式的一大難點所在。

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隨著闖關的繼續進行,你能做的也越來越多,這時候你可以透過寫程式來改造世界,而不只是順從現有的地形,完成從闖關者到創造者的轉變。遊戲的最後,已經沒有了任何任務,你需要自己創造關卡,就像《Minecraft》一樣一步步建立起自己的世界,只不過這時候你手中的不是錘子,而是程式碼。

邁向你第一個程式的第一步

《Swift Playgrounds》的教程部分包括基礎、進階以及圖形、坐標、觸碰事件的學習。完成這些簡單的語法學習後,便可以挑戰更高難度的程式了,比如形狀的操作、聲音的創作、繪圖等等。當然,也可以更進一步,試著做出一個小程式或小遊戲,邁向屬於自己的第一個程式的第一步。

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圖/ 愛范兒

除了內建課程庫,在頂尖開發者和出版商打造的數十個頻道中,還有更多的有趣的全新挑戰。訂閱你喜歡的頻道,就可以在app中收到他們的最新創作。正如其名Playgrounds,在遊樂園中一邊遊玩,一邊提升著自己的寫程式技能。

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這才是真實的編程環境Xcode
圖/ 愛范兒

像遊戲一樣的寫程式,讓初學者不會被充斥著五顏六色程式碼的界面嚇退,而運行程式碼時看著主角在你的控制下慢慢走動何不也是一種享受呢。正是這種即時的反饋,讓敲程式碼和玩遊戲一樣具有讓人上癮的魔力,而在《Swift Playgrounds》中可以體驗到這種雙倍的快樂。

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圖/ 愛范兒

對於《Swift Playgrounds》這樣「披著遊戲外衣」的教育應用,你既可以將其當做遊戲玩,也可以當做入門Swift語言的工具。或許,你也可以將其視作「工程師模擬器」,在不斷Debug的過程中體驗碼農的辛酸與苦辣。

《Swift Playgrounds》適用於iOS 12.0+的iPad和macOS 10.15.3+的Mac,iPad版402.1MB,Mac版155.1MB,完全免費。

責任編輯:林芳如、蕭閔云

本文授權轉載自:愛范兒

關鍵字: #Apple #iOS
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突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海
突破摩爾定律極限!台灣奈微光用矽光子技術打造「會聞的晶片」,開創感測新藍海

在後摩爾定律時代,台灣奈微光不僅是開發出一款新晶片,更在於證明了創新不必只沿著摩爾定律持續追求製程極限,採取橫向發展同樣能找到市場著力點,台灣奈微光正運用 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程,打造出全球少見、能「嗅聞」世界的感測平台,這場從臺大實驗室技術啟程的冒險,正讓臺灣半導體產業看見另一條通往未來的道路。

跨足大健康與車用,奈微光用矽光子打造感測新藍圖

台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
台灣奈微光所研發的矽光子感測晶片樣品,針對多波段應用所設計的多樣化解決方案。
圖/ 數位時代

正當全球半導體產業競相投入奈米級製程競賽,追求更小、更快的晶片時,台灣奈微光卻選擇了一條截然不同的道路。「我們的核心技術就在於光子 IC 設計。」台灣奈微光董事邱俊榮說明,他們所做的是「光的晶片」,與傳統專注於電子電路的 IC 完全不同。

長久以來,市場上若要製造中長波紅外光的光源,普遍會採用化合物半導體。然而,化合物半導體不僅成本高、良率較低,且在光譜調控上存在不少挑戰,台灣奈微光則突破性地利用 CMOS製程,直接從矽基底打造出中長波紅外光光源,顛覆了以往的作法。

邱俊榮強調,這都要歸功於臺灣半導體 CMOS 製程的高度成熟與優異良率,讓台灣奈微光能在成本上取得絕對競爭力,打破中長波紅外光技術高昂的門檻。「我們是透過 CMOS的半導體製程設備,把晶片延伸到矽光子光源與矽光子感測器。」他指出,「這就是台灣奈微光最核心的差異化。」台灣奈微光的矽光子技術,也催生出最具顛覆性的應用──微量氣體的連續偵測。傳統上,偵測微量氣體多依賴大型設備,或是藉由薄膜與電化學感測器,體積龐大、造價不菲,且難以持續監測,必須等待薄膜變化才能得到數據,台灣奈微光則運用中長波紅外光,透過氣體吸收特定波長時產生的能量變化,實現即時且連續的濃度偵測。

在應用面,台灣奈微光鎖定「大健康」與「汽車」兩大領域:希望未來能將這項技術導入智慧衣等穿戴裝置,持續監控呼吸與體內氣體變化,也可應用於電動車市場,偵測鋰電池異常釋放的氣體,為車輛安全嚴格把關。

挑戰摩爾定律侷限橫向創新,打開感測市場新局

台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
台灣奈微光持續以矽光子技術挑戰摩爾定律的侷限,開創感測市場新局,展現臺灣半導體橫向創新的實力與決心。
圖/ 數位時代

這項突破性的感測能力,也展現出台灣奈微光對半導體產業發展脈絡的深刻洞察,傳統的半導體產業長期依循摩爾定律,追求單位面積內電晶體數量的極大化,也就是線寬持續縮小、功能不斷堆疊,屬於典型的「縱深式」發展,然而,隨著製程推進至1奈米世代,單台曝光機設備高達4億美元,資本支出急遽膨脹,物理極限與成本效益成為產業面臨的重大挑戰。

台灣奈微光選擇另闢蹊徑,他們將半導體製程的應用「橫向」擴展。邱俊榮指出,即便在傳統 IC 領域中,微米級製程線寬早已鮮少被提及,但在感測器等應用領域依然蘊藏廣大潛力,台灣奈微光正是運用這些「尚未被徹底開發」的微米級製程,結合自家的矽光子技術,開發出光源與感測器晶片,創造全新的應用價值,這意味著,臺灣半導體產業不只在奈米級製程領域具備領先地位,還能進一步將既有資產延伸至更多元的應用場景,而不必一味追逐最先進的製程節點。

「我們不是照著摩爾定律的方向往下挖掘,而是打開另一種可能,只要做一些物理上的調整,就能產生中長波的光源,還能偵測中長波紅外光,甚至在同一顆晶片上就可同時偵測到紫外光。」邱俊榮強調,這正是對半導體生命週期的延伸。他也提到,台灣奈微光的目標並非爭奪市場,而是藉由技術替換,協助既有產品升級、實現價值加值(value-add)。

不過,若要讓這項劃時代的光感測技術真正落地並普及至廣大市場,仍需面對商業化與規模量產的多重挑戰。為了推動晶片功能從單一走向多元,並提升其多波段的精確調控能力,台灣奈微光申請了經濟部產業發展署所推動的「驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫」(簡稱晶創IC補助計畫),期望加速技術成熟與市場部署。

AI時代新戰局,台灣奈微光技術應用的無限可能

此計畫的核心目標,是讓單一晶片實現「多波段(multi-band)有效控制的微分辨識」。過去,台灣奈微光所開發的晶片多以單一功能為主,而透過晶創 IC 補助計畫的資源,將協助他們推進晶片功能的多元化。

這項技術的挑戰,在於如何精準控制多個光譜的發射。邱俊榮形容,以前的設計就像一次將所有光譜全部釋放,現在則能做到「要A動、BC不動」或「C動、AB不動」等更細膩的調控,要達成這種「誰要動、誰不動」的精準控制,必須增添新的光罩設計與更複雜的驅動機制,雖然這意味著更高的開發成本,但能顯著簡化後端機構,加速產品量產與推向市場的進程。

台灣奈微光預計在2026年6月前完成這項技術開發進入投片階段。儘管從投片到實際市場落地仍需時間,但他們已開始與紡織、電動車鋰電池、半導體廠房氣體偵測等產業客戶溝通布局,力求縮短市場開發週期。同時,在迎接AI的時代,數據品質與廣度更是關鍵。邱俊榮認為,台灣奈微光的矽光子感測技術,能為AI提供更精確、即時與連續的數據。透過晶片同時測量多種身體參數並實現每秒連續偵測,將提供豐富且精準的「身體密碼」數據,不僅能協助AI進行更深入的演算找出過去未能捕捉的變化規律,更將賦能AI在大健康等領域做出巨大貢獻。

目前,台灣奈微光正積極與半導體廠房氣體偵測廠商、大健康品牌客戶及跨產業夥伴合作。展望未來,台灣奈微光不僅要透過晶創IC補助計畫將晶片功能多元化,更將持續深化技術,證明台灣半導體產業不只在極限製程上領先,更能橫向開拓無限的市場潛力,為全球帶來前所未有的感測應用突破。

|企業小檔案|
● 企業名稱:台灣奈微光
● 董事長:張坤昱
● 核心技術:CMOS製程的先進矽光子光源晶片模組與感測晶片模組
● 資本額:新臺幣4.5億元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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