تحولت لعبة مدن: Skylines إلى Turing-Complete: لقد قمنا بإنشاء إعلان من 4 بت

المدن: Skylines هي لعبة محاكاة للمدينة ذات تعقيد كافٍ لإنشاء عناصر منطقية فيها. باستخدام عناصر المنطق العالمية ، يمكنك بناء أي دائرة ، بما في ذلك آلات تورينج كاملة. وهذا هو ، كما في Minecraft ، يمكننا إنشاء كمبيوتر داخل "مدن: Skylines". ومع ذلك ، سيكون من الصعب للغاية إنشاء جهاز كمبيوتر كامل المواصفات على أساس هذه العناصر ، لذلك سأعرض إعلانًا من 4 بت بدلاً من ذلك. كل شيء يتم في إصدار الفانيلا من اللعبة ؛ لا يلزم تعديل أو إضافات.

هذه اللعبة ، مثلها مثل أي محاكاة أخرى لبناء المدينة ، تتطلب من اللاعب تزويد المدينة بالكهرباء والماء. محطات توليد الكهرباء تولد الكهرباء ، لذلك فهي تحتاج إلى مياه نظيفة وصرف صحي. توفر أبراج المياه المياه النظيفة ، وأنابيب الصرف الصحي تسمح لك بالتخلص من المصارف ، وكلا النوعين من المباني يحتاجان إلى الكهرباء. تسمح لك هذه الثنائية بين المجاري وأبراج المياه بإنشاء عناصر AND.


المشاركون الرئيسيون ، من اليسار إلى اليمين: محطة لتوليد الطاقة بالوقود السائل ، برج مياه ، أنبوب صرف صحي. وراء هو توربينات الرياح.

يوضح التالي كيفية إنشاء العنصر AND. المدخلان عبارة عن خطوط كهرباء تؤدي إلى برج المياه (أعلاه) وأنابيب الصرف الصحي (أدناه). الإخراج هو خط كهرباء متصل بمحطة توليد الكهرباء. على الرغم من أن المدخلات هي صفر في لقطة الشاشة ، إلا أن محطة توليد الكهرباء لا تزال تولد الكهرباء - حتى بعد اكتمال إمدادات المياه والمياه العادمة ، فإن الأمر يستغرق بعض الوقت للتوقف. المباني متباعدة ، لأن الكهرباء يمكن أن تتدفق بحرية فيما بينها.




العنصر AND على خريطة منتظمة توضح طبقات الكهرباء والماء.

من أجل الاكتمال الوظيفي ، نحتاج إلى مكون واحد آخر: العاكس ، أو عنصر NOT. لإنشائه ، سوف نستخدم محاكاة ديناميات سوائل اللعبة. قد يؤدي الاستخدام غير الصحيح للسدود أو القنوات أو الحمل الثقيل جدًا على المجاري إلى فيضان المباني. محطة توليد الكهرباء التي غمرتها المياه لا تولد الكهرباء. هذا يكفي لإنشاء عنصر NOT الموضح أدناه.




أعلاه: طبقة الكهرباء من عنصر NOT ؛ أدناه: تم إيقاف تشغيل نظام الصرف الصحي وتشغيله.

يمكن إنشاء إعلان 1 بت وفقًا للمخطط المكون من 9 عناصر مختلفة ، كما هو موضح أدناه. يمكن ربط أربعة من هذه الإضافات معًا لإنشاء إعلان 4 بت. لقد وضعت البوابات في الشبكة لإظهار كيف أنها تناسب على الخريطة.


مخطط الأفعى 1 بت مع الحمل.

لتبسيط حياتي ، قررت تشغيل أموال لا نهاية لها واللعب على الخريطة التي تم إنشاؤها في محرر الخريطة. يمكنك استيراد صور PNG إلى المحرر ، والتي تُستخدم لتحميل خريطة الارتفاع. لقد أنشأت خريطة بها كتل من الأرض يمكنك من خلالها وضع عناصر منطقية مثل لوحة الدوائر المطبوعة ! هذا هو ما تبدو الخريطة. تُظهر الصور أربعة إضافات 1 بت تتكرر في شبكة 2 × 2.



الخطوط المكسورة مرئية في الصورة لأن اللعبة لا تعمل بشكل جيد على الحواف الحادة.

إن بناء الدائرة عملية رتيبة للغاية ، وكان عليَّ أن أبدأ من جديد مرارًا وتكرارًا بسبب حساباتي الخاطئة. إحدى المشكلات التي واجهتها هي تقاطع الأسلاك. لحسن الحظ ، يمكن لخطوط الطاقة ذات الفارق الكبير في الارتفاع عبور بعضها البعض دون اتصال.


1 بت الأفعى. أنا مرتبطة أربعة من هذه العناصر معا.

أخيرًا ، أحتاج إلى بناء مدينة قريبة ، وإنشاء حجم تصريفات يكفي لإغراق ما يصل إلى ثمانية طواحين هواء في وقت واحد (نعم ، يعمل جهاز الكمبيوتر لدينا مثل أنبوب). لكنني لن أسمي هذا القرار صديقًا للبيئة: يستخدم كل عنصر منطقي محطة طاقة تعمل بالوقود السائل ، وبالتالي فإن مستوى التلوث مرتفع جدًا. كان التصحيح صعباً: في بعض الأحيان اتضح أن البرق الرعد أدى إلى انهيار خطوط الكهرباء. إنها مثل الأشعة الكونية ، لكنها تعمل لفترة أطول.


شبكة من خطوط الطاقة تؤدي إلى أحد مدخلات 4 بت.

لقد سجلت مقطع فيديو لإظهار أن الإضافة تعمل حقًا. في البداية ، قمت بتعيين إشارة عند الإدخال عن طريق توصيله بمحطة كهرباء تعمل دائمًا (مثل تشغيل دائرة متكاملة). على اليسار ، قمت بتعيين القيمة على 1001 (= 9) ، في منتصف عام 1110 (= 14). بعد تحديد قيم المدخلات ، قمت بتسريع اللعبة والإخراج على الأسلاك الخمسة الصحيحة استغرق قيمة وحدة واحدة. بعد وقت طويل ، تم تعيين القيمة النهائية على 10111 (= 23). وانها تعمل حقا!


في الفيديو الثاني ، ركزت على أحد المضافات. يمكنك أن ترى كيف تتغير حالة المكونات بمرور الوقت حتى يتم تحديد قيمة المخرجات النهائية (0 - مبلغ ، 1 - نقل).


يحتوي المشروع على بعض العيوب. ستجعل الكمبيوتر بطيئًا للغاية - تستغرق الإضافة 4 بت حوالي 15 شهرًا من الوقت داخل اللعبة وحوالي 20 دقيقة من الوقت الفعلي. هناك مشاكل مع الحجم. نظرًا للطريقة التي يتم بها تطبيق السلطة في اللعبة ، يجب أن تكون عناصر العنصر المنطقي متباعدة بشكلٍ كافٍ ؛ خلاف ذلك ، سوف تتدفق الحالية بينهما. استحوذ اللاعب ذي 4 بت على أكثر من 9 بلاطات متوفرة في لعبة عادية ، لكنني لم أحسنها كثيرًا. ما يصل إلى 25 البلاط يمكن استخدامها مع تعديل. إذا كانت لديك أفكار حول كيفية تنفيذ حسابات أكثر فاعلية ، فاكتب عنها في التعليقات على المقالة الأصلية!

Source: https://habr.com/ru/post/ar460233/


All Articles