Игры с Чипом

— Да. что-нибудь вроде шахмат, шашек или крестиков-ноликов на бесконечном поле, только новенькое.

— Ну, для крестиков-ноликов выигрышная стратегия есть, при правильной игре всегда побеждает крестик. Только алгоритм не такой простой, как в игре со спичками или в игре «орел-решка». Он придуман в Японии, занимает три увесистых тома и состоит в переборе большого числа позиций. Это больше похоже на математическое доказательство, а не на руководство к действию.

— А что за выигрышный алгоритм в игре «орел-решка»?

— Очень простой: не играть вообще.

— Чип, а есть машины, которые умеют играть в крестики-нолики по выигрышному алгоритму?

— Не знаю, но если у какого-нибудь трудолюбивого японца и хватит терпения запихнуть этот многотомный труд в программу, с таким компьютером никто не станет играть. Интересно иметь дело с противником, который играет немного лучше или немного хуже тебя, пускается в авантюры, выдает красивые идеи и вообще думает как-то по-человечески...

— Ну вот, Чип, опять ты сказки рассказываешь! Разве может машина придумать что-нибудь сама? Она знает только то, что есть в программе.

— Не совсем так. Например, для шашек уже существует программа, думающая, «как человек». Ее идея в том, чтобы компьютер все время учился: после каждого хода сравнивал результаты своих прошлых прогнозов с тем, что на самом деле происходит, и в следующий раз делал более точные прогнозы. Такие прогнозы заменяют ему перебор ходов: он посмотрит несколько ходов вперед, а дальнейшие варианты предугадывает. После каждого хода он прогнозирует все лучше и лучше. Ему ничего не стоит хранить в памяти все сыгранные партии и извлекать из них уроки.

— А как он это делает? Ведь алгоритм прогноза надо было написать заранее?

— Что-то, конечно, надо было написать заранее, в этом и состоит искусство программиста, но можно сделать так, чтобы программа сама себя исправляла.

— Ладно, хватит, Чип, я устал от разговоров. Давай все-таки поиграем.

— Хорошо, давай сыграем в машинную игру под названием «Жизнь». Условия игры такие. Колония бактерий живет на бескрайних просторах Фатландии. Предположим, что эта страна разбита на клетки, как листок из тетради. В каждой клетке только одна бактерия. Соседями одной клетки считаются все клетки, расположенные рядом по горизонтали, вертикали и диагонали. Мерой времени у нас служит смена поколений бактерий, и колония будет жить по таким законам:

1. Если у клетки меньше двух соседей, то бактерия в ней гибнет от скуки.

2. Если у клетки больше трех соседей, то бактерия в ней гибнет от тесноты.

3. Если у пустой клетки ровно три соседа, то в ней рождается новая жизнь.

Только не применяй эти правила поочередно к каждой клетке, бактерии рождаются и гибнут по общему сигналу.

— Постой, постой, я не успеваю, — перебил его Сережа, — давай посмотрим историю жизни какой-нибудь одной колонии. Пусть у нас будет колония из трех бактерий

— Применяй наше правило. У самых крайних клеток по одному соседу, значит, они погибнут от скуки. У средней клетки два соседа, она не погибнет. Теперь рассмотрим те клетки, которые выше и ниже средней. У них по три соседа. Значит, в каждой из этих клеток в следующем поколении возникает по бактерии.

— Чип, постой. Я не понимаю. Ведь та клетка, которая была сбоку, умерла, значит, у верхней средней клетки нет трех соседей.

— Я же сказал, они умирают и рождаются только по общему сигналу, в Фатландии жесткий порядок. Ты сначала найди все возможные изменения в своей колонии, а потом уж разом меняй.

— Понял, понял. Тогда в следующем поколении наша колония станет такой:

а потом опять

и так далее.

— Молодец! А колония

вообще никогда не меняется, но в Фатландии случаются и более невероятные приключения. Поиграй, например, с обыкновенным крестиком

если ты хорошо подумаешь, то поймешь, что через четыре хода он превратится в четыре таких же.

— Чип! А давай напишем программу для «жизни»!

— Давай, только пусть это будет не простой подсчет соседей, а программа, которая ищет игровые ситуации. Например, если колония зациклится (повторит прошлое состояние), то пусть программа на это отреагирует.

Сережа подумал и написал программу. И машина выдала по этой программе вот такую серию картинок.

ОТ РЕДАКЦИИ:

Ребята! А вам такое задание: на листе бумаги в клеточку ноликами нарисуйте первую букву своего имени (такую форму будет иметь ваша колония бактерий) и продолжите историю развития этой колонии. Самую интересную историю мы напечатаем. На конверте поставьте девиз: «Жизнь».

— Чип! Посмотри, как много у нас новых друзей! — обрадовался Сережа, глядя на стол, заваленный письмами. Он взял наугад несколько конвертов: Мурманск, Одесса, Хабаровск, Ленинград, Киев... — Вот бы съездить ко всем этим ребятам в гости!

— На это тебе не хватило бы даже летних каникул, — засмеялся Чип. — Только на конкурс « Турнир » пришло 602 письма. Кстати, вот задача. Наверняка есть ребята, которые прислали нам по нескольку писем — ответы на различные конкурсы. Как нам найти их ответы в этой груде?

— Разве это задача, — сразу ответил Сережа. — надо рассортировать конверты с фамилиями авторов по алфавиту. А алгоритм быстрой сортировки мы уже знаем, помнишь историю про принца и Золушку?

— Помню, а вот какую программу ты бы написал для нашей задачи?

Сережа немного подумал и написал такую программу:

1. Взять мешок, о котором М писем.

2. Рассортировано 0 писем.

3. Повторяй, пока рассортировано меньше, чем М писем.

4. Возьми из мешка письмо.

5. Вставь в список новое письмо.

6. Конец.

Подпрограмма: « Вставь в список » (новое письмо)

1. Верхний = 0

2. Если рассортировано 0 писем, перейди к строке 7.

3. Нижний = длине списка.

4. Средний = (Верхний + Нижний): 2

5. Если фамилия > Среднего, то

Нижний = Среднему,

иначе

Верхний = Среднему.

6. Если Верхний > Нижнего + 1, переходи к 4-й строке.

7. Вставить фамилию после Верхнего.

8. Длина списка увеличилась на единицу.

9. Возврат.

— Все правильно, — сказал Чип, проверив программу, — только ты ведь не знаешь, сколько в мешке писем. Поэтому лучше будет, если ты напишешь третью строчку программы так: