Текст книги "Игры с Чипом"

Автор книги: Пионер Журнал

Секретное послание

Сережа с Чипом долго спорили, подводя итоги Большого конкурса 1987 года. Они отобрали семь лучших работ, и в каждой были интересные идеи, но, увы, ни в одной не было такого блеска, как в работах победителей прошлого года. Да и самих писем получено меньше. Тогда две с половиной тысячи, а сейчас 615. Конечно, сказки и шутки программировать легче, чем серьезные задачи.

– Знаешь, Чип, обиднее всего, что так много ребят прислали чужие программы, вместо того чтобы придумать свои.

– Да, стыдно! – Чип усмехнулся и добавил: – А ведь пройдет лет пять – и появятся компьютеры пятого поколения, которые смогут сами писать программы. Эти ребята рискуют остаться без работы в двадцать первом веке.

– Ну вот смотри, Чип. Витя Лавренко из г. Истры придумал свою игру «рыбная ловля». Идея, по-моему, интересная. Можно выбрать наживку, удочку, место, где лучше клюет, рыба может и оборвать леску, ее видно сквозь воду, так что игра азартная.

– А мне больше нравится игра «автогонки» Вити Урнышева из Петропавловска-Камчатского. У него гонщик перед началом гонки сам собирает автомобиль. Сам выбирает мотор, кузов, колеса... Интересные работы прислали Миша Погонин из Архангельска, Саша Бауров из Новосибирска, Карапет Овивян из Москвы, Петя Сурдяев из Одессы и Паша Юркин из с. Громово.

– Нет, Чип, так мы не выберем победителя. Слушай, а может, возьмем самого среднего – это же тоже одно из условий конкурса?

– Давай смотреть: средний участник конкурса-87 родился 17 августа 1975 года в 5 часов 30 минут. Ближе всех к этому моменту Олеся Матвеева из Армавира, она родилась в этот день, но на час позже. Правда, в остальном ее работа намного слабее семи лучших.

– Опять несправедливо, – возразил Сережа, – все-таки у двух Вить работы интереснее. Знаешь, а что если дать им, семи финалистам, еще одно задание. Кто лучше справится, тот и победит. Чип, помоги придумать такую задачу!

– Ну что же, мы с тобой еще не играли в шифры.

– Что, загадывать или отгадывать? – загорелись глаза у Сережи.

– И то, и другое, но только сначала я расскажу тебе одну детективную историю.

«Штирлиц взглянул на часы. Было 12.33, одна минута до условленного времени. Он не отрываясь смотрел в окно вагона, привычно фиксируя отражения. Стрелка солидных швейцарских часов неторопливо прошла еще круг. Он вздохнул, вынул часы из жилетного кармана и переложил в правый карман ватерпруфа. Это был сигнал.

Движение нежной маленькой руки оказалось небрежно, почти незаметно. «Хорошо их учат в этой пресловутой школе», – усмехнулся про себя Штирлиц. Из осторожности он проехал еще одну остановку. Неподалеку от Генерального штаба он присел на скамейку, подождал, пока мимо проковыляла седая дама с ризеншнауцером, и только тогда вынул из кармана записку.

Судя по кириллице и размеру слов, текст был на русском языке, но шифр – новый. «Пожалуй, часа два у меня есть, раньше они не хватятся». Штирлиц любил разгадывать шифры. Частотную таблицу русских букв он помнил наизусть. Оставалось составить такую же таблицу для неизвестного текста и сравнить их. Сообщение получалось довольно странное.

О   мядр   щзщшпдкф   юяфяспд.

– Люп впшпыкю?

– Нфпд.

– Пюлоьз.

– Пю шяыпфеьз.

– Тюп шзм дзьп?

– Чплпфзьз.

– Ьфр лпвп?

– Ьфр нэдз мпявп.

– 3 мдпвп фк ъыкнфзюх?

– Ьз ъоьпш пюзл ърюх

КФК чянюх: Упфхчя ямо дя наянюх: Пд о мядр ябя мзфядхлкг.

Увлекшись, Штирлиц забыл обо всем. В ключе не хватало всего трех букв, когда знакомый голос насмешливо произнес: «Игра окончена, полковник. Разведчик должен уметь проигрывать».

– Дениска, так нечестно! Мы же договорились до трех часов, а сейчас 2.30. Мне же совсем немного осталось!

– Эх, дедушка, как же ты не заметил, что я тебе в метро часы на полчаса назад подвел. А еще бывший разведчик! Ну ладно, ничья, а теперь пошли скорее, я обещал, что мы еще хлеб по дороге купим...».

– Так это что, не настоящий Штирлиц?! – возмутился Сережа. – А я-то уши развесил.

– Почему не настоящий, самый настоящий, только он уже на пенсии. Разве не может бывший разведчик поиграть после школы с внуком?

– Ну, допустим, а что за частотная таблица – я ничего не понял.

– Частотная таблица – один из самых важных  инструментов шифровальщика. Возьми любую книгу и посчитай, сколько раз на какой-нибудь странице встречается буква «а», потом на другой странице, на третьей. Ты получишь примерно одинаковые числа. То же самое надо проделать с другими буквами алфавита. Можно посчитать, что любой русский текст состоит на 9,4% из букв «о», на 9% из «а» и так далее. Теперь возьми секретное послание. Мы предполагаем, что оно написано по-русски, перетасованным алфавитом. Посчитаем, какие буквы в нем встречаются и с какой частотой, сравним таблички и....

– Понял! – обрадовался Сережа.

– Только не думай, что все так просто, это ведь статистика, так можно угадать только самые часто встречающиеся буквы, так что тебе придется попотеть. А если остались еще какие-то неясности с частотной таблицей, посмотри рассказ Эдгара По «Золотой жук».

ОТ РЕДАКЦИИ.

Эту задачу мы предложили в письмах семи финалистам конкурса Чипа. Лучше всех справились Саша БАУРОВ и Карапет ОВИВЯН, они и получают калькуляторы фирм «Кассио» и «Электроника» на солнечных батарейках. Победитель шуточного конкурса Олеся МАТВЕЕВА – годовую подписку на «Пионер» 1989 года. А остальные пять претендентов на призовые места – грамоты журнала «Пионер».

Рекурсивный крокет

– Знаешь, Чип, ребята жалуются, что в последнее время наши игры стали скучнее. То ли дело, говорят, поющие поросята или 512 невест – было и смешно, и интересно. Что нам делать?

– А что тут поделаешь! Наверное, ребята правы: любая игра рано или поздно наскучит. Вот я скоро поеду путешествовать – тут уж будет о чем рассказать.

– Ну давай все-таки поиграем, ну хоть в крокет. Кстати вот уж где алгоритма не надо: гоняй себе шар по площадке, пока все ворота не пройдешь, только знай не промахнись.

Конечно, Сережа нарочно дразнил Чипа – ему очень нравилось, когда тот входил в азарт. И Чип попался на удочку.

– Это говорит программист?! Да ты что, не знаешь, что вся наша жизнь состоит из алгоритмов, не только твой дурацкий крокет? А что касается крокета, это частный случай знаменитой проблемы коммивояжера: как выбрать кратчайший маршрут через заданные точки. Для коммивояжера (бродячего торговца) это города на карте, для крокетиста – ворота на площадке.

– Ну и как выбрать этот маршрут?

– Самый короткий маршрут очень сложно выбирать, если я начну объяснять, мы с тобой последних читателей растеряем. Есть простой алгоритм выбора достаточно короткого маршрута без повторений и самопересечений. Уж так вышло, что этот алгоритм в стихах. Слушай:

 
Пройди по крокетной площадке AB
По правилам этим простым:
Одни лишь ворота попались тебе?
От «A» ты отправишься к ним.
«B »– угол напротив, туда ты спешишь,
Ворота пройдя без помех,
И катится шарик проворный, как мышь.
И близок желанный успех.
А ЕСЛИпопалось побольше ворот,
ТОвсе ж головы не теряй,
Не стой, удивленно разинувши рот,
Площадку на три разделяй.
По длинной, конечно, дели стороне,
Пусть поровну будет ворот,
И тот, кто рекурсию знает вполне,
Зигзагом три части пройдет.
Сначала пройди по площадке AD,
Потом по площадке DC.
CB ты пройди, не запнувшись нигде,
И колышек стукни в конце.
Площадку прошел – ты доволен и рад,
В конце подпрограммы поставишь
ВОЗВРАТ.
 

– Ну как? – спросил Чип, как всегда, гордясь своим литературным упражнением.

– Да не очень... То есть стихи мне понравились, – спохватился Сережа, – только непонятно, что делать, когда будет много ворот. Вот когда одни ворота, тут все ясно: пройди их и катись в противоположный угол. Ну, когда трое ворот, тоже просто – дели площадку на три и по очереди проходи каждую...

– А ты понял, как именно проходить каждую из трех площадок? Ведь у каждой площадки есть по две диагонали, и мы их выбираем так, чтобы вместе получился зигзаг ADCB. Иначе пришлось бы делать лишнюю работу – перекатывать шар впустую из угла в угол.

– Ну, а если будет 9 ворот, тогда я, кажется, тоже понимаю, – подхватил Сережа. – Делю всю площадку на три по трое ворот и поочередно прохожу каждую своим маленьким зигзагом. А вместе получается большой зигзаг. Вот смотри, я его нарисовал. Ага, вот почему ты указываешь два угла: начальный и конечный – чтобы проходить площадку зигзагом, друг за другом: от A к D, от D к C, от C к B. А что ты будешь делать, если число ворот не делится на три?

– Тогда можно оставить в двух площадках поровну ворот, а в третьей – на одно или на два меньше Конечно, в конце концов мы дойдем до пустых площадок, но их, я полагаю, сможет пройти любой крокетист и без моих подсказок, пусть только идет по нужной диагонали. Но вообще-то ты прав – это упущение в программе, надо было написать про пустые площадки. Пусть ребята это условие впишут в нашу стихотворную программу.

Сереже очень понравился алгоритм рекурсивного крокета, и он его в своем кружке запрограммировал для настоящего компьютера. Посмотрите, как нарисовал компьютер крокетный маршрут через пятьдесят ворот. А какую программу напишете вы?

Чип и Сережа ждут, что вы пришлете свои программы и на конверте поставите девиз «Крокет».

ОТ РЕДАКЦИИ:

На время Чип расстается с нами, ребята. Он едет в США работать над советско-американским проектом «Фобос». Обещал Сереже писать письма. Когда Сережа получит эти письма, мы их напечатаем.

В ожидании Чипа

Об электронных переводчиках и лучших портных Кливленда

Сколько бы теперь ни набирал Сережа на калькуляторе 1234 + 5678, Чип больше не появлялся. Далеко был Сережин дружок, в Америке, в городе Сан-Диего. Он улетел в США работать над советско-американским космическим проектом «Фобос». Сережа уж весь атлас исползал, а нашел Сан-Диего. Оказывается, он в штате Калифорния, почти на самой границе с Мексикой и в то же время на берегу Тихого океана.

«Ах, Чип, Чип. Что же ты не пишешь? А ведь обещал. Я так привык к тебе», – думал Сережа.

Забросив атлас, Сережа пошел в папин кабинет посмотреть, нет ли чего почитать про Чипову жизнь и жизнь его братии. Вообще-то шарить на папином столе Сереже не разрешалось. Но сегодня он нарушил запрет и, аккуратно приподняв бумаги, исписанные быстрым папиным почерком, вытянул несколько номеров журнала «В мире персональных компьютеров».

Усевшись в кресло, Сережа погрузился в чтение. Текст был научный, сложный, но кое-что интересное Сережа все-таки вычитал.

Оказывается, в Англии разрабатывается устройство автоматического перевода речи с одного языка на другой. Установлено оно будет на телефонных линиях. Англичанин сможет понять японца, хотя каждый из них будет говорить на родном языке. Как работает устройство? К телефону подключается персональная ЭВМ, на экране дисплея появляется текст произносимой фразы. «Переводчик» знает 1000 слов на английском, французском, испанском, японском языках.

Две японские фирмы изобрели щетки, которые моют самолет всего лишь за час. Управляют щетками компьютеры, а обслуживают эту установку, размещенную в одном из аэропортов Токио, всего пять человек.

Вычислительные машины умеют не только решать научные задачи, но и могут сочинять стихи. Вот какие стихи написала машина по программе двух английских студентов:

 
Камень стоит шелковый,
как сильный шелк остается
ярким в шелково-зеленой
солнечной ночи.
Огонь становится шелковым,
в то время как надежда ласкает
как неясное неясный снег.
 

А в Советском Союзе создана программа, сочиняющая волшебные сказки.

Одна французская фирма разработала вычислительную машину, которая откликается на человеческую речь. Машина понимает 44 команды и может открыть дверной замок, набрать телефонный номер, который вы ей продиктуете, включить в комнате свет...

Вуниверсальном магазине бостонской фирмы «Альберт Эндрюс» с помощью компьютеров шьют на заказ мужские костюмы. Покупатель выбирает фасон и ткань, после чего специальное устройство с большой точностью снимает с него мерки. Персональный компьютер передает эти мерки в Кливленд, где находится пошивочная мастерская. Здесь ЭВМ составляет рисунок раскроя, затем другое устройство кроит ткань. Правда, шьют костюм люди – профессиональные портные и швеи. При такой работе стоимость костюма снижается в два раза.

Сережа посмотрел по карте США, где Бостон, а где Кливленд. Ничего себе расстояние! Наверное, в Кливленде живут самые лучшие портные, раз бостонцы хотят шить костюмы только у них. Но как костюмы из Кливленда пересылаются обратно в Бостон?

Додумать этот вопрос Сережа не успел, потому что в прихожей хлопнула дверь и зажегся свет. Это бабушка вернулась. Пришлось быстро засунуть журналы под папины бумаги и сесть за уроки.

Работа над ошибками

На этот раз Сережа не стал тайком забираться в папин кабинет, а, описав несколько кругов вокруг отца, умиротворенно листающего газеты после дневных трудов, спросил его напрямик:

– Пап, а в твоих научных журналах пишут что-нибудь интересное про компьютеры? Ну, вот в «Science News», например?

– А как же, обязательно пишут.

– Может, ты мне почитаешь оттуда? Только по-русски.

– Знаешь что, – вдруг оживился папа, – давай-ка попробуем почитать вместе. Все незнакомые тебе слова я подскажу. А что касается Present Perfect или Past Continous – тут уж изволь соображать сам. Программиста, не знающего английского языка, я не могу представить.

Они пододвинули к письменному столу еще одно кресло, взяли журнал «Popular Science», название которого они перевели как «Наука для всех», англорусский словарь Мюллера и начали вычитывать занимательные истории про чипову жизнь.

– Давай прочтем хотя бы вот это, – сказал папа и ткнул пальцем в колонку справа.

Победителем конкурса, организованного японской фирмой «Сони», на лучший бытовой телевизор будущего стал студент колледжа. Он сконструировал телевизор в виде двуногого робота. Робот движется за хозяином из комнаты в комнату, исполняет танцы под музыку и может принимать различные позы.

ЭВМ  используется в США для быстрого поиска и установления личности по отпечаткам пальцев. Машина может автоматически восстановить некачественно снятые или смазанные отпечатки, устанавливает личность и по неполным отпечаткам пальцев. За один год такая система установила личности 1200 подозреваемых, в том числе 90 человек, разыскиваемых по делам, связанным с убийствами.

ВФРГ создана автоматическая система резервирования мест в гостиницах. ЭВМ понимает человеческую речь и работает как портье, давая информацию об обстановке комнат, ценах и так далее. Например, может происходить такой диалог. Клиент спрашивает: «Есть ли у вас большая комната?» «Да», – отвечает ЭВМ. Клиент уточняет: «Есть ли в ней большое окно?» «Да», – отвечает ЭВМ. «Она тихая?» В ответ ЭВМ говорит: «Да, вполне тихая».

Для испытания военного обмундирования в боевых условиях в США создан человекоподобный робот. Скелет робота изготовлен из трубок и шарниров и покрыт искусственной кожей, которая может регулировать температуру. Робот «дышит», увеличивая и сокращая объем грудной клетки.

Вычислительные машины уже помогают врачам ставить диагнозы, назначать процедуры и лекарства. Но, оказывается, полностью доверять машинам рано. В США за последние пять лет количество ошибочных диагнозов машин-докторов возросло в два раза. Так, из-за ошибки в программе, которую не обнаружили во время испытаний, нескольким людям была назначена неправильная доза облучения, что привело к тяжелым последствиям.

– Па, а компьютеры часто ошибаются? – прочитав последнее известие, заинтересовался Сережа.

– Случается.

– А давай, я буду собирать сообщения об их ошибках. Может, кто-нибудь потом изучит все эти факты и придумает, как избежать ошибок?

И так этот случай ошибки компьютера открыл Сережину коллекцию.

А Чипа Сережа решил ждать хоть сто лет. Ведь, если ждешь, друг обязательно вернется.