El artista | Piensa como en programación, Episodio 5

Ver la lección completa en: https://ed.ted.com/lessons/the-artists-think-like-a-coder-ep-5

Este es el episodio 5 de nuestra serie animada "Piensa como en programación". Esta narración de 10 episodios sigue a una chica, Ética, y a su compañero robot, Hedge, mientras intentan salvar el mundo. Los dos se embarcan en una búsqueda para recolectar tres artefactos y deben resolver su camino a través de una serie de rompecabezas de programación.

Lección de Alex Rosenthal, dirigida por Kozmonot Animation Studio.

El amanecer y el tren se están rompiendo
cuando Ética y Hedge llegan al bosque.

Los aventureros
han recuperado el primer artefacto

el nodo del poder

y han venido al bosque 198
en busca del segundo.

Aquí son bienvenidos
por la directora de la colonia, Octavia.

Ella estableció este santuario
de la casa del árbol

después de que los robots liberaron
a todos de tener que trabajar.

Estaba destinado a ser refugio
donde la gente pudiera seguir sus pasiones

hacer manualidades
y encontrar satisfacción.

Lo que hicieron ... al principio.

Hace algunos años
todos olvidaron el punto.

Abandonaron las artesanías.

y en su lugar solo pintan y exhiben
fotos de ellos mismos

una y otra vez.

La ubicación del segundo artefacto
no es secreto;

está en una torre
custodiado por una guarnición de bots,

un barranco sin fondo,
y quien sabe que otras trampas.

Tan pronto como la torre
se erigió con el nodo adentro,

la comunicación humana
al otro lado de la tierra se oscureció.

Octavia ha estado buscandolo por años,

pero intenta como ella puede,
y las defensas lo frustran.

Para incluso llegar a la torre,
el equipo necesitará una distracción.

Octavia tiene una idea:

agitar a la gente a través
de un vandalismo bien intencionado.

Las pinturas de los residentes son
todas cuadradas de diferentes tamaños,

todas con un número impar
de píxeles de ancho.

Helper-bots
recoge los retratos terminados

y los cuelga en lugares públicos
para que todos lo admiren.

Hay un pequeño margen de tiempo
en que Hedge puede acceder a las pinturas.

Si tuviera que desfigurar
cada uno con una X,

la gente culparía a los bots ayudantes,

creando justo la distracción
que el equipo necesita.

Si tan solo fuera así de fácil.

Hedge no puede simplemente
pintar una X,

su procesador de pintura
requiere instrucciones muy específicas.

Tratando las pinturas
como cuadrículas cuadradas,

puede completar un píxel,
o pequeño cuadrado, a la vez.

Puede avanzar y hacer giros
de 90 º sobre el lienzo,

pero no se puede mover en diagonal.

¿Cómo programa Ética
pintar una X sobre cada retrato?

Pausa ahora para resolverlo por ti mismo.

Aquí hay una pista.

Intenta dibujar
una cuadrícula cuadrada como esta,

y simula el camino de Hedge sobre él.

¿Qué patrones puedes encontrar
para guiarlo?

Pausa ahora para resolverlo por ti mismo.

El desafío aquí es elaborar
un conjunto de instrucciones

eso funcionará para
cualquier cuadrícula cuadrada.

Por suerte, uno de los puntos fuertes
de la programación

es la flexibilidad
para resolver no solo un problema,

sino toda una clase de ellos a la vez.

A menudo ayuda comenzar con un caso,
y trabajar hacia el general.

Digamos que tenemos este cuadrado.

Hedge puede medir la longitud de sus lados
y almacenar ese número como una variable.

Ahora, lo que necesitamos es un plan
de cómo Hedge pintará una X,

píxel por píxel.

Hay más de una respuesta correcta
para saber cómo hacer esto;

veamos dos.

Primero, ¿y si Hedge va fila por fila
como una máquina de escribir?

Si es una pintura de 9 por 9 píxeles,

en la primera fila pintaría,
omita 7 y luego vuelva a pintar.

En la segunda fila se saltaría la primera,
pinta, omite 5 y pinta.

Y así.

El patrón aquí es que para cada fila
los píxeles que se saltaron al principio

suben de a uno,

y los píxeles que saltaron
en el medio, bajan de a 2.

Las cosas se complican
cuando Hedge llega al centro.

Aquí hay una fila
con solo un píxel pintado.

Entonces todo se invierte

la cantidad de píxeles omitidos
baja de a uno cada vez a la izquierda,

y arriba por dos cada vez en el medio.

Instruir a Hedge para que haga esto
con una serie de bucles funcionará

y es una solución perfectamente válida.

El principal inconveniente es que
esto requiere bastante lógica

sabiendo qué hacer en el medio,
cuando revertir el proceso,

y exactamente cómo revertirlo.

¿Cómo podríamos abordar esto

para que la lógica permanezca
consistente de principio a fin?

La idea clave es mirar una cuadrícula
como una serie de cuadrados concéntricos.

Cada cuadrado sigue el mismo patrón:

píxeles pintados en las esquinas,
y píxeles inalterados en el medio.

Y, si podemos encontrar una manera
de pintar un cuadrado anidado,

transición al siguiente, y repetir,
podemos pintarlos a todos.

Pintar el más externo es fácil.

Comienza en una esquina y pinta ese píxel.

Si llamamos a la longitud de la pintura n,

volar hacia adelante n menos 1 espacios.

Pinte otro píxel y gire a la derecha.

Ahora haz todo de nuevo... y de nuevo.

Ahora avanza un espacio menos, girar a
la derecha, volar hacia adelante una vez,

y Hedge estará
en el siguiente cuadrado concéntrico

y listo para repetir todo el proceso.

Cada cuadrado es n menos 2 píxeles más
pequeño que el último en largo y ancho,

y podemos seguir este patrón en espiral
todo el camino al centro

con un bucle y una variable que
rastrea qué tan lejos debe volar Hedge.

¿Es uno de estos métodos
mejor que el otro?

Realmente depende de lo que valores.

La fuerza de la espiral es
la simplicidad de encontrar un patrón

y reutilizar la misma lógica
de principio a fin.

La ventaja del enfoque
de máquina de escribir

es que es una solución
más generalizada que significa que

se puede adaptar más sencillamente
para completar cualquier patrón.

Por el bien de Ética,
cualquiera lo hará bien.

Así que, esto es lo que sucede.

Hedge desfigura rápidamente
todos los retratos.

Y en unos instantes

gritos de angustia
explotan por todo el bosque.

La guarnición que custodia la torre
abandona sus puestos

para calmar a la gente agitada,

y Ética, Hedge y Octavia se deslizan...

y casi resbalan
en las profundidades del desfiladero

enfrente de ellos y la torre.