В процессе изучения материала темы руководитель рассказывает о типах играющих автоматов: автоматах, непосредственно решающих задачу, и автоматах, имеющих запоминающее устройство. Рассматриваются элементы блок-схемы играющих автоматов.
В качестве примера на занятиях рекомендуется разобрать принцип действия устройства «Кибернетический соперник» (игра Баше). В его основе положена известная игра, в которой двое играющих из определенного количества п однотипных предметов (спичек, камешков и т. д.) берут поочередно не менее одного и не более m предметов в зависимости от договоренности. Проигравшим считается тот, кто при своем очередном ходе вынужден взять последний предмет. Выигрыш зависит не от случая, а от предварительного расчета.
Рассматривая порядок решения данной задачи, педагог подводит членов кружка к понятию алгоритма. Алгоритм — точное предписание, правило, в соответствии с которым должна выполняться вся последовательность элементарных операций, переводящих исходные данные в искомый результат.
Алгоритм вышеупомянутой игры выражается формулой;
где п — исходное число предметов к началу каждого хода;
т— максимальное количество предметов, подлежащих взятию за один ход; N+к — частное от деления числителя на знаменатель (N — целое, к — остаток).
Для выигрыша необходимо при очередном ходе снимать количество предметов, равное величине к.
Используя это математическое выражение, можно создать сравнительно простое решающее устройство, которое будет партнером игрока. Для этого могут быть использованы различные элементы: тумблеры, кнопки, реле, шаговый искатель.
Далее руководитель знакомит кружковцев с принципом построения схемы автомата для игры Баше. Роль предметов, которые берут поочередно играющие, выполняют электрические лампочки. В процессе игры каждый из играющих включает поочередно одну, две или три лампы с помощью тумблеров или соответствующим количеством нажатий кнопки (в зависимости от конструкции автомата).
Автомат переключается на два режима работы: для игры человека с автоматом и для игры двух человек друг с другом.
В случае, если человек играет с автоматом, то обязательно здесь должен сделать первый ход партнер машины: включить первую лампу, а затем (при желании)—вторую и третью. Схема автомата построена так, что каждая последующая лампа может быть включена соответствующим ей переключателем лишь после того, как уже была включена предыдущая лампа. Поэтому, если человек, играющий с машиной, нарушит правила игры, го автомат сигнализирует.
Кибернетический партнер человека запрограммирован таким образом, что при любом его ходе автомат дополняет число включенных ламп до четырех. Так например, при втором ходе играющий должен включить лампу Л5 или лампы Л6 и Л7. В этом случае число включенных человеком ламп автомат и на этот раз дополнит до четырех. На третьем ходу и т. д. все происходит точно и к же, и последнюю лампу всегда включает автомат.
Для игры человека с человеком автомат отключается переключателем «Игра с автоматом», и становится возможным включать последовательно произвольное число ламп.
На этих же занятиях руководитель в порядке информации сообщает кружковцам о «памяти» автомата, о принципе построения запоминающего устройства на различных элементах, о хранении информации в ЗУ, о «емкости» памяти.
Практические работы, выполняемые членами кружка по данной теме, являются наиболее сложными как в смысле логического построения, так и в смысле схемного решения. Руководитель объясняет ребятам принцип работы каждого устройства, а затем предлагает им приступить к самостоятельной работе. Сложные аппараты и приборы надо поручать одновременно нескольким кружковцам. Работа над такими конструкциями может быть продолжена на следующий год в кружке 3-го года занятий. Поэтому руководителя не должен смущать тот факт, что данная тема является завершающей в текущем учебном году, а количество отведенных на нее учебных часов не позволит завершить начатую работу.
Рекомендуемая тематика практических работ включает в себя различные играющие автоматы: «Игра Баше», «Крестики-нолики», «Морской бой», «Кто быстрей?» (автоматизированный вариант игры, смысл которой заключается в том, что двое играющих по очереди бросают кубик и в зависимости от выпавшего числа продвигают фишки до определенного конечного пункта); игры, основанные на решении математических задач; математические головоломки, заложенные в игровых аппаратах («Запомни порядок цифр», «Автомат отгадывает задуманное число»).
Материалы к данной теме:
- «Моделист-конструктор», № 11, 1971. Игротека деда Мороза. В статье под рубрикой «Дверь с секретом» описан игровой аппарат, основанный на решении математической головоломки. Схема выполнена на электромагнитных реле и кнопках.
- «Юный техник», № 5, 1964. Обыгран кибернетического партнера. В статье описан вариант игры Баше, выполненной на шаговом искателе.
- «Юный техник», № 9, 1968. «Орленок» — 1 — машина случайных событий. Описаны электромеханический и электронный варианты устройства, имитирующего выпадение «орла» или «решки» при подбрасывании монеты.