Тьюринг Тамбл

Turing Tumble — это игра , демонстрирующая логические элементы с помощью механических вычислений .

Описание

Названная в честь Алана Тьюринга , игра могла бы, абстрактно, дублировать процессы любого компьютера, если бы само игровое поле было достаточно большим. Это следует из того, что игра является P-полной по задаче о значении схемы и PSPACE-полной, если разрешено экспоненциальное количество шариков. ^[1]^[2] Устройство имеет значение для нанотехнологий . ^[3]^[4]

Игра рекламируется как полная по Тьюрингу : расширение игры, позволяющее использовать бесконечно большую доску и бесконечное количество фигур, было показано как полное по Тьюрингу посредством моделирования правила 110 для клеточных автоматов , а также машин Тьюринга . ^[5]^[6]

использованию металлических шариков с гравитационной подачей он напоминает машину для игры в патинко Хотя по эстетическому , он в первую очередь представляет собой обучающее устройство основам логического компьютерного программирования и, как таковое, является примером геймификации . В кадре , который должен решить 60 все более сложных логических задач , прилагаемого комикса изображен космонавт иллюстрирующих основы компьютерного программирования.

История

Толчком к созданию головоломок, прилагаемых к устройству, стало разочарование программиста и профессора химии Пола Босвелла (вместе с его женой Алиссой Босвелл, мастером- сделателем ), работавшим тогда в Университете Миннесоты , из-за отсутствия вычислительных навыков у других ученых. что было необходимо для собственных проектов. Босуэлл уже был хорошо известен программированием сложных игр для компьютеров Texas Instruments . Изобретатели также были вдохновлены Digi-Comp II , предшественником конца 1960-х годов. ^[7]

Компоненты

Машина Тьюринга состоит из следующих частей:

Падение мячей. В стандартной версии используются две рампы, на которых хранится определенное количество мячей. Переключатель в нижней части доски запускает выпуск первого шара (обычно синего) из верхнего левого угла панели. На второй рампе справа находятся красные шары.
Пандусы и переходы. Зеленый пандус позволяет шарикам скатываться по нему в одну сторону и выпускать его только в этом направлении, тогда как оранжевый перекресток позволяет шарам пересекать его в обе стороны в обоих направлениях, то есть справа налево и наоборот .
Перехватчики – эта черная фигура останавливает мяч.
Биты. Это однобитовое хранилище: оно меняет направление, когда шарик катится, так что следующий шарик переходит на другую сторону.
Шестерни и зубчатые биты. Зубчатые биты точно такие же, как обычные биты, но их можно соединять с шестернями. Шестерни позволяют связывать изменения состояний, тем самым добавляя дополнительную (абстрактную) мощность.

Прием

Что особенно важно, устройство получило высокую оценку за свою концепцию и исполнение. ^[8] хотя и с некоторыми оговорками (рекомендуемый возраст — 8+). ^[9]

Компьютерная игра получила золотую награду «Выбор родителей» . ^[10] и победил в категории «Лучшие игрушки года 2018» под эгидой Американской ассоциации розничной торговли специализированными игрушками . ^[11]

Ссылки

^ Джонсон, Мэтью (апрель 2019 г.). «Перевал Тьюринга P(SPACE)-завершен». Алгоритмы и сложность . Конспекты лекций по информатике. Том. 11485. стр. 274–285. дои : 10.1007/978-3-030-17402-6_23 . ISBN 978-3-030-17401-9 . S2CID 159042415 .
^ Гувер, Х. Джеймс (26 мая 2019 г.). «Падение Тьюринга P-завершено» . сайты.ualberta.ca . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г.
^ Томита, Такахиро (20–22 июня 2018 г.). «Построение обратимых логических элементов на основе модели Тьюринга» (PDF) . Труды автоматов 2018 : 25–32. Архивировано (PDF) из оригинала 06 мая 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г. (Примечание. Более длинная версия была опубликована в 2019 году.)
^ Томита, Такахиро; Ли, Цзя; Исокава, Тейджиро; Пепер, Фердинанд; Юмото, Такаюки; Камиура, Наотаке (3 сентября 2019 г.). «Элементы универсальной логики, построенные на основе падения Тьюринга» . Естественные вычисления . 19 (9). Спрингер-Верлаг : 787–795. дои : 10.1007/s11047-019-09760-8 . eISSN 1572-9796 . ISSN 1567-7818 . S2CID 201714072 . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 27 июля 2020 г. (Примечание. Краткая версия этой статьи была представлена на выставке AUTOMATA 2018.)
^ Питт, Ленни (28 февраля 2023 г.). «Перевал Тьюринга завершен по Тьюрингу» . Теоретическая информатика . 948 : 113734. arXiv : 2110.09343 . дои : 10.1016/j.tcs.2023.113734 . S2CID 239016461 .
^ «Доказательство полноты по Тьюрингу?» . Доска сообщества Turing Tumble . 17 июля 2018 г.
^ Фрауэнфельдер, Марк (30 апреля 2017 г.). «Крутой механический компьютер с мраморным двигателем для решения логических задач» . БоингБоинг . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г.
^ Холл, Стивен (05 декабря 2018 г.). «Обзор: Падение Тьюринга» . Гики под благодатью . Архивировано из оригинала 2 декабря 2019 г. Проверено 10 декабря 2019 г.
^ «Тьюринг Тамбл: Обзор Тимбердудла» . МамаБеанАз . 15 сентября 2019 г. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г.
^ «Turing Tumble: создаем компьютеры на базе мрамора» . Фонд «Выбор родителей» .
^ «АМЕРИКАНСКАЯ АССОЦИАЦИЯ РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛИ ИГРУШЕК ОБЪЯВЛЯЕТ ПОБЕДИТЕЛЕЙ ПРЕМИИ «ЛУЧШИЕ ИГРУШКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ 2018 ГОДА»» (PDF) . 13 июля 2018 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт
Симулятор падения Тьюринга (JavaScript)

[Johnson_2019-1] Джонсон, Мэтью (апрель 2019 г.). «Перевал Тьюринга P(SPACE)-завершен». Алгоритмы и сложность . Конспекты лекций по информатике. Том. 11485. стр. 274–285. дои : 10.1007/978-3-030-17402-6_23 . ISBN 978-3-030-17401-9 . S2CID 159042415 .

[Hoover_2019-2] Гувер, Х. Джеймс (26 мая 2019 г.). «Падение Тьюринга P-завершено» . сайты.ualberta.ca . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г.

[Tomita_2018-3] Томита, Такахиро (20–22 июня 2018 г.). «Построение обратимых логических элементов на основе модели Тьюринга» (PDF) . Труды автоматов 2018 : 25–32. Архивировано (PDF) из оригинала 06 мая 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г. (Примечание. Более длинная версия была опубликована в 2019 году.)

[Tomita_2019-4] Томита, Такахиро; Ли, Цзя; Исокава, Тейджиро; Пепер, Фердинанд; Юмото, Такаюки; Камиура, Наотаке (3 сентября 2019 г.). «Элементы универсальной логики, построенные на основе падения Тьюринга» . Естественные вычисления . 19 (9). Спрингер-Верлаг : 787–795. дои : 10.1007/s11047-019-09760-8 . eISSN 1572-9796 . ISSN 1567-7818 . S2CID 201714072 . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 27 июля 2020 г. (Примечание. Краткая версия этой статьи была представлена на выставке AUTOMATA 2018.)

[Pitt_2021-5] Питт, Ленни (28 февраля 2023 г.). «Перевал Тьюринга завершен по Тьюрингу» . Теоретическая информатика . 948 : 113734. arXiv : 2110.09343 . дои : 10.1016/j.tcs.2023.113734 . S2CID 239016461 .

[TTC_Bboard_complete-6] «Доказательство полноты по Тьюрингу?» . Доска сообщества Turing Tumble . 17 июля 2018 г.

[Frauenfelder_2017-7] Фрауэнфельдер, Марк (30 апреля 2017 г.). «Крутой механический компьютер с мраморным двигателем для решения логических задач» . БоингБоинг . Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г.

[Hall_2018-8] Холл, Стивен (05 декабря 2018 г.). «Обзор: Падение Тьюринга» . Гики под благодатью . Архивировано из оригинала 2 декабря 2019 г. Проверено 10 декабря 2019 г.

[MamaBeanAz_2019-9] «Тьюринг Тамбл: Обзор Тимбердудла» . МамаБеанАз . 15 сентября 2019 г. Архивировано из оригинала 27 июля 2020 г. Проверено 10 декабря 2019 г.

[parents_choice-10] «Turing Tumble: создаем компьютеры на базе мрамора» . Фонд «Выбор родителей» .

[ASTRA_award-11] «АМЕРИКАНСКАЯ АССОЦИАЦИЯ РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВЛИ ИГРУШЕК ОБЪЯВЛЯЕТ ПОБЕДИТЕЛЕЙ ПРЕМИИ «ЛУЧШИЕ ИГРУШКИ ДЛЯ ДЕТЕЙ 2018 ГОДА»» (PDF) . 13 июля 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]