מתמטיקה יום שני: זמן שלישית - 💡 Fix My Ideas

מתמטיקה יום שני: זמן שלישית

מתמטיקה יום שני: זמן שלישית


המחבר: Ethan Holmes, 2019

בשבוע שעבר, יצרנו את המחשב השיש בינארי הדלפק:

כל ספרה של הדלפק מיוצגת על ידי אחת מארבע המלכודות בצד שמאל של המכונה. הסיבה שהמכונה סופרת בבינארי היא שכל מלכודת עשויה להכיל כדורי אפס או כדור אחד, אך כאשר הכדור השני נכנס למלכודת, הוא משליך את שני הכדורים שלו (ואחד מהם נכנס למלכודת הבאה למטה ומשמאל) ). אבל כפי שאתה יכול לזכור כאשר הצגנו את המלכודת לפני כמה שבועות, כל מלכודת יש משקל התאמת זה יכול לקבוע כמה כדורים נדרשים זה לזרוק. אז מה יקרה אם אנחנו פשוט חייג את כל אלה מלכודות למעלה, כך שהם לא לזרוק עד הכדור השלישי?

טוב, אם כן, המכונה צריכה לספור בבסיס שלוש, או "משולש". כל מלכודת יכולה להכיל כדורים של 0, 1 או 2, המתאימים לשלוש הספרות בתווים משולשים, ואז כדור שלישי יגרום למלכוד לזרוק, מה שהופך כדור למלכודת הבאה לספור כמו שלושה כדורים במלכודת הקודמת. יש רק בעיה מכנית אחת: עכשיו שהמלכודת זורקת שלושה כדורים ואנחנו רק רוצים שיישאו אותנו למלכודת הבאה, אנחנו צריכים מסלול ממזבלה אחת לכניסת המלכודת הבאה שתעביר אחד מתוך שלושה כדורים ולשלוח את שני האחרים כדי קיבול של הכדורים לא עוד צורך.

אז אנחנו יכולים לעשות כזה מסלול מתוך כמה כפכפים שלנו? מתברר שאנחנו לא יכולים. המכשול העיקרי הוא שלכפכפים יש רק שתי מדינות, כך שהם פועלים עם תקופה שתיים (כלומר יש להם שתי פעולות המחזוריות שוב ושוב). אנחנו רוצים מסלול כי תהיה תקופה שלוש. וזה מסתבר כי הוא חלוקה שאין להתגבר עליה; אין דרך לחבר אוסף של שני התקני תקופה ללא משוב כך שהמנגנון הכולל המתקבל פועל עם תקופה שלישית. (מאידך גיסא, כפי שציין חברי ג'ים פרופ, ניתן ליצור מנגנון של שלושה שלבים מתוך תקופה של שני מכשירים, כל עוד ניתן לחבר את הפלט של מכשירים מסוימים לקלט של התקנים אחרים בסדרה ליצור לולאה של מכשירים.עם מכונות שיש, כי כוח הכבידה רק הולך בכיוון אחד, זה סוג של לולאה אפשרי רק עם מעלית שיש, אשר יכניסו מורכבות עוד יותר מאשר אופציות אחרות אנחנו הולכים לשקול להלן.)

אז אנחנו הולכים צריך לבסס את הרכיב שלנו כדי להתגבר על מכשול זה. עכשיו אפשר ליצור מכשיר מכני מונע שיש הפועל עם תקופה שלוש, כגון אחד למטה שנוצר על ידי Jelle Bakker של knikkerbaan.nl. שימו לב לשלושת הפתחים השונים מהגוש הירוק; מנגנון החוט בהתאמה יכול לשבת בשלוש עמדות שונות, אשר הוא מחזורים בין כדורים עוקבים להגיע.

מאידך גיסא, רציתי למצוא פתרון שיחייב ייצור שאפתני פחות, סיטוני של מרכיב חדש; בפרט, הייתי מודאג לגבי תאימות עם שאר מערכת כאוס צעצוע. תשוקה זו הובילה לגישה חלופית. במקום להשתמש באחת משלוש הגולות המרוטשות, כפי שהובילה למלכודת הבאה, היה הרעיון שהטלת המלכודת תוביל למנגנון מקביל שיאפשר לשיש אחד (חדש) חדש להתקדם למלכודת הבאה, כמה מאגרים של "לשאת" גולות.

ומה זה רכיב אשר יאפשר בדיוק שיש אחד בכל פעם להמשיך? זה משהו שנקרא בריחה, והנה מרכיב פעמון של צעצוע של צ'אוס מודד להיות בריחה. (הזכרתי שזה היה פרויקט עם כל הפעמונים והשריקות!)

הנה בקצרה איך זה עובד (מאז הטור של השבוע הזה מתחיל להיות ארוך, אני יכלול את הפרטים המחפירים של בניית מילוט בשבוע הבא). למרות שאתה לא יכול לראות את זה בתמונה לעיל, בתמונה בצד שמאל למטה, מראה את הנוף ישירות לתוך הכניסה של המילוט, אתה יכול לראות יש לעצור לבן קטן במסלול זה רק מאפשר שיש אחד ב זמן כדי להתאים פנימה. כאשר המניע מופעל ואת הזרוע מחזיק כי אחד השיש מוריד, הכרטיסייה הצהובה חוסמת את המסלול נכנסות, כך גולות נוספות לא יכול להיכנס המילוט עד איפוס. ואיך נוכל להפעיל את הבריחה? על ידי קישור זה לאחד המלכודות אנו משתמשים עבור ערכי המקום של הדלפק השלישי, כפי שמוצג בתמונה השמאלית להלן.

בדרך זו, בכל פעם שיישוש שלישי מגיע למלכודת, הוא יזרוק, ויגרום לשיש בודד ליפול מהבריחה למנגנון שלהלן (שם הוא ינותב למלכודת המייצגת את ערך המקום הגדול הבא בדלפק).

אז, כדי להשלים את ההמרה של מונה בינארי לדלפק שלוש, כל מה שאנחנו צריכים לעשות הוא להתאים כל מלכודת לזרוק כאשר היא מקבלת שלוש גולות, לא שתיים, ולקשר כל אחד כדי בריחה שישחרר כדור אחד למסלול המוביל אותו למלכודת הבאה. כדי לראות איך זה הולך, הנה תמונה של רק את הרמה הנמוכה ביותר, מראה מלכודת אחת עם הבריחה שלה לנשיאה, ומסלול המוביל מן הבריחה, דרך הרכבה ירידה של כדור, לתפוס את מלכודת ערך המקום הגבוה ביותר ( אשר לא צריך להימלט, שכן כאשר הוא ממלא, המכונה פשוט גולש).

שים לב איך שתי המלכודות יש משקולות שלהם חייג רחוק יותר, לדרוש שלושה כדורים ליזום dump ולא שניים.

הנה וידאו קצר המציג את השילוב שילוב מלכודת בפעולה כדי להניב לשאת אחד מן "המקום" אל "שלשות מקום".

והנה מכונת השלמת סיים מ 1 עד 27 ב משולשת. שים לב כי לאחר תשעה כדורים ולאחר 18 כדורים הופקדו, ההיצע של גולות לשאת עבור אלה מקום צריך להיות renewenished. (כדורים אלה אינם "נספרים" על ידי המכונה, הם משמשים רק מאוחר יותר כפי שהיא צריכה לשאת.)

רק כדי להדגיש כיצד עובד הספירה השלמה, הנה איך המכונה נראית לאחר 22 גולות הופקדו (עם כמה תוויות אדומות לבהירות).

לעומת זאת, הייצוג השלילי של 22 הוא 211, מכיוון ש -2 × 9 + 1 × 3 + 1 × 1 = 22. שים לב כי לדלפק השלוש יש יכולת רבה יותר מאשר בשימוש בסרטון זה - הוא יכול לספור עד 80 לפני גלישה . בפעם הבאה, נראה כיצד להפוך את המכונה הזו ליעילה יותר.



אתה עשוי להתעניין

בואו נתחיל פריצה המוח - מדע

בואו נתחיל פריצה המוח - מדע


בינאג 'רי מעץ: 365 ימים של בעלי חיים גלילה

בינאג 'רי מעץ: 365 ימים של בעלי חיים גלילה


עשה זאת בעצמך

עשה זאת בעצמך


פארוט מכריזה על מצית, מטוס ארוך יותר

פארוט מכריזה על מצית, מטוס ארוך יותר