să scriem împreună un simulator de automate celulare (iii)
duminică, 18 nov. 2012, 14:56
Am pus până acum bazele unui simulator de automate celulare și apoi am ajuns la o implementare funcțională conform unor specificații. Pe scurt, am obținut o mașinărie capabilă de a primi la intrare un șir de celule „goale” sau „umplute” (fiecare), prelucrându-l inductiv și obținând la fiecare pas de inducție un alt șir de celule cu aceleași proprietăți. Zisa mașinărie nu prelucrează celulele arbitrar, ci pe baza unui set de reguli care iau în calcul valoarea celulei și a vecinilor direcți, stabiliți după ordinea din șir. Putem privi șirul de șiruri rezultat fie ca pe o secvență de evenimente, fie ca pe un „covor” care are pe prima linie primul șir de celule, pe a doua șirul următor și așa mai departe.
Uneltele folosite până acum ne-au permis să vizualizăm datele doar în cel de-al doilea mod. Exemplele relevă astfel șabloane fractale precum cel al triunghiului Sierpinski, imagini regulate sau care se autoreglează „în jos”, sau dimpotrivă, reprezentări profund neregulate [i] care aduc a „randomness”. Acest al doilea mod de vizualizare oferă deci o privire sintetică asupra evoluției unui automat celular elementar oarecare.
Putem însă la fel de bine să folosim Haskell și unele din bibliotecile grafice avute la dispoziție pentru a vizualiza rezultatele în primul mod. Având la dispoziție o listă de stări, deci o listă de liste de celule, putem afișa o stare sub forma unui cadru într-o animație, extinzând astfel evoluția pe axa timpului. Propun astfel ca o celulă să fie afișată sub forma unui „petic” de 20 x 20 pixeli dintr-o imagine, după cum urmează: o celulă având valoarea E va fi reprezentată printr-un pătrat alb, în timp ce o celulă F va avea asociat un pătrat umplut cu negru. „Peticele” care formează o stare vor fi concatenate de la stânga la dreapta într-o imagine/cadru cu înălțimea 20 și lățimea 20 x lungimea șirului. (mai mult…)
- Studiul regularității automatelor celulare elementare plecând de la stări inițiale aleatoare a dus la împărțirea acestora în patru clase distincte. E demn de menționat și faptul că regularitatea de un anumit fel și interacțiunea între celule fac ca anumite automate celulare să fie echivalente computațional cu o mașină Turing. [↩]
un argument împotriva închipuitei fragmentări a ecosistemului android
sâmbătă, 17 nov. 2012, 12:35
Acest articol poate fi considerat o prelungire a breviarului istoric ARM, în mare pentru că ilustrează cu mai multe amănunte implicațiile pe care le aduce varietatea dispozitivelor și platformelor bazate pe arhitectura ARM. După cum bine știm deja, problemele software-ului se mapează de multe ori unu la unu pe cele ale hardware-ului de dedesubt, motiv pentru care argumentul va fi extins la proiectul care face cel mai bine uz de această varietate, și anume sistemul de operare Android [i].
Zisul argument vine împotriva tuturor gurilor rele care susțin sus și tare că „Android e un mediu fragmentat”, spre deosebire de iOS-ul de la Apple care nu este și nici nu are cum să fie, dat fiind că vine într-o unică varietate pe o unică platformă hardware (plus minus una-două), bazată tot pe ARM. Cititorul se poate lămuri în legătură cu problema printr-o căutare pe Google după „android fragmentation”, care întoarce literalmente sute de rezultate relevante. Sigur, așa-zisa fragmentare s-ar putea să fi fost o problemă pe versiunile 2.x de Android [ii], însă clar nu se mai poate vorbi despre așa ceva la nivelul Android 4.x, pentru că vedeți în continuare. (mai mult…)
- În mod normal câștigătorul ar trebui să fie mediul GNU/Linux, care însă consider că are mari lacune la nivelul portării interfețelor cu utilizatorul și a altor aplicații posibil dependente de arhitectură. [↩]
- Care într-un mod ironic acoperă cea mai mare parte a dispozitivelor mobile cu Android de pe piață la ora actuală. Chestia o să devină istorie într-un timp foarte scurt, dacă nu luăm în calcul chinezăriile foarte ieftine, ci doar pe cele suficient de fiabile. [↩]
să scriem împreună un simulator de automate celulare (ii)
duminică, 4 nov. 2012, 14:17
Data trecută am discutat câteva aspecte generale legate de automatele celulare și am implementat o funcție care va sta la baza implementării zisului simulator. Aceasta se numește nextCell și întoarce valoarea unei celule după un pas în funcție de valoarea sa și de cea a vecinilor, și în primul rând de numărul care specifică pe scurt regulile de producție ale automatului elementar. Să punem din nou pe foaie signatura funcției:
nextCell :: Elementary -> (Cell, Cell, Cell) -> Cell |
Mai departe dorim să extindem această funcționalitate la o așa-zisă „latice”, adică la un șir de celule, pe care noi îl vom reprezenta printr-o listă. Cu alte cuvinte vrem, cunoscând numărul automatului celular, să luăm pe rând fiecare celulă dintr-o listă dată împreună cu vecinii ei la momentul 
. Implementarea acestei operații e un pic mai dificilă decât ar părea la o primă vedere, din cauza unor limitări cărora le sunt supuse listele ca model de reprezentare. Să explicăm pe scurt câteva din aceste limitări. (mai mult…)
să scriem împreună un simulator de automate celulare (i)
duminică, 14 oct. 2012, 12:06
Automatele celulare au reprezentat o noutate prin anii ’40-’60, la momentul descoperirii lor de către Ulan și von Neumann. În anii ’70-’80 conceptul a devenit iarăși un subiect de interes datorită cercetărilor (mai degrabă empirice) făcute de Stephen Wolfram și alții pentru a reprezenta și studia diverse trăznăi precum modele ale fizicii digitale sau ale vieții. În anii 1990-2010 descoperirile în cadrul domeniului merg într-un ritm lent, însă nu încetează a se ivi. Cu toate acestea automatele celulare rămân o unealtă educațională extrem de utilă, dată fiind puterea de reprezentare care stă la baza lor. Am arătat deja cum putem modela cu ajutorul acestora un fenomen comun prezent în natură și în mediile sociale, ne mai rămâne doar să punem în practică conceptele prezentate.
Pentru a putea atinge scopul articolului, acela de a construi un simulator de automate celulare, avem nevoie de unelte ajutătoare. Acestea pot fi după caz plăci de textolit, tranzistoare, lămpi, ansambluri hidraulice sau piese LEGO; va trebui însă să mă credeți pe cuvânt că cea mai simplă cale de a implementa un automat celular este scrierea unui program, orice astfel de mașinărie teoretică fiind echivalentă cu cel puțin un subset al unui automat Turing. Din motive în principal egoiste, dar și pentru că doresc să împing mintea cititorului într-un anumit șablon de gândire, aleg să scriu programul care simulează automate celulare în Haskell; nu în C, Python, Java, Ruby sau ce alte fetișuri mai au programatorii în ziua de astăzi, ci într-un limbaj funcțional, care poate transpune în mod natural concepte matematice elementare precum funcțiile în construcții care mai apoi vor rula pe calculator.
Există deci câteva motive pentru care merită să parcurgeți articolul de față și pe cele ce-i vor urma: (mai mult…)
proiectele closed source sug (uneori)
sâmbătă, 1 sept. 2012, 13:58
[ studiu de caz. ]
Afirmația de mai sus nu vrea să implice faptul că proiectele open source nu sug (uneori), ci că pur și simplu proiectele closed source sug, adică-s nașpa în diferite feluri și din mai multe puncte de vedere, în funcție de ochiul care privește. De exemplu în opinia lui Richard Stallman [i] „closed source”, sau mai bine zis „non-free/libre software” este sursa răului absolut, pentru căcum să ai tu în casă o unealtă pe care să nu o poți modifica după bunul plac, de parcă oamenii incompetenți tehnic – adică majoritatea utilizatorilor de calculatoare – ar fi interesați de asta. Eu aleg să discut aici un punct de vedere mai relevant și absolut practic, și anume eficiența dezvoltării proiectelor software.
Discutam acum ceva timp despre eficiența proiectării programelor pe calculator. Deși aspectul are o importanță deosebită în ceea ce privește fundamentele ingineriei software, lucrurile se complică foarte mult în viața reală, acolo unde apar probleme de coordonare, deadline-uri, secrete și alți astfel de dragoni mai mult sau mai puțin plăcuți. Cu alte cuvinte gradul de „închidere” al unui proiect și dificultatea de mentenanță a acestuia sunt corelate pozitiv fără doar și poate, demonstrația fiind pe cât de evidentă pe atât de banală. În același timp livrarea pe piață [ii] e unul din factorii care pot face diferența între un proiect de succes și un rateu, dat fiind că clienții au nevoie de produs ieri [iii], nu peste un an. Nucleul Linux e în mod evident cel mai bun exemplu de succes, pentru că organizarea sa e de așa natură încât îmbunătățirile sunt aduse în (sau aproape de) producție în maxim trei luni de la apariția hardware-ului – nu musai pe piață. Dar să lăsăm Linux pe altă dată. (mai mult…)
- Despre care am putea presupune că contează ca ideolog al lumii software, el fiind unul din cei care au reușit să imprime avântul necesar apariției unor comunități de dezvoltatori care să producă așa-zisul „free software”. Eu am dubiile mele în privința individului, dar în fine, ce-i al lui e al lui – emacs de exemplu. [↩]
- i.e. „time to market” [↩]
- Și nu, acesta nu este un sofism. Gândiți-vă în felul următor: eu, client fiind, mă gândesc astăzi că mi-ar folosi chestia X. Eu nu sunt capabil și/sau nu îmi doresc să produc X, însă sunt dispus să plătesc mâine. Ori dacă X nu-i disponibil mâine pe piață iar eu m-am gândit deja că îmi doresc X, atunci se poate spune – cam tras de păr aș zice eu – că potențialii vânzători de X – actualii dezvoltatori – lucrează deja în pierdere. Cu alte cuvinte există întotdeauna un risc asociat „supra-marketării”, care poate genera mai mult „hype” decât este necesar. [↩]