La Sfida | Pensa come un programmatore, Ep. 8

Guarda la lezione completa: https://ed.ted.com/lessons/the-gauntlet-think-like-a-coder-ep-8

Questo episodio è l'ottavo della nostra serie animata "Pensa come un programmatore". Questa storia in 10 episodi segue le gesta di una ragazza, Ethic, e del suo compagno robot, Hedge, mentre cercano di salvare il mondo. I due si imbarcano in un viaggio per recuperare tre artefatti e devono trovare la via risolvendo una serie di rompicapi di programmazione.

Lezione di Alex Rosenthal, diretta dal Kozmonot Animation Studio.

La caduta dalla torre
lascia Ethic e Hedge

in balia dei flutti
di un fiume di pura energia.

Un torrente che scorre
dalla Bradbarrier fino a Huxenborg,

dove un'intera città di fabbriche

costruisce robot
e ospita il Nodo della Memoria,

l'ultimo dei tre potenti artefatti
che Ethic deve recuperare.

Dopo una lunga giornata,
e una notte ancor più lunga,

si ritrovano in un canyon
di mattoni e acciaio.

Ma proprio quando
stanno per giungere alla fine,

una fune li agguanta.

La loro salvatrice, Lemma,
li stava aspettando.

Quando Ethic ha rivendicato
il Nodo della Creazione dalla torre,

tutte le radio del territorio
sono tornate in funzione.

Adila, la leader della resistenza,
ha subito contattato i suoi alleati,

tra cui nientemeno che Lemma,

una scienziata geniale, al lavoro
da Huxenbourg per fermare le macchine.

Purtroppo, le radio
hanno allertato anche i robot.

Questi hanno preso misure difensive

per proteggere l'ultimo artefatto,
al sicuro nel cuore della città.

C'è solo un modo per arrivarci:
la sfida dei sentieri che si biforcano.

Una rete mortale di nastri trasportatori
luminosi che si dirama sotto Huxenborg.

Partendo dalla posizione attuale,

ogni strada arriva fino a un certo punto,
poi diventa un bivio.

Ogni ramo fa la stessa cosa,
ancora e ancora.

Ci sono migliaia di ramificazioni.

Una sola porta all'artefatto;
tutte le altre, alla distruzione.

Per fortuna, il Nodo della Creazione
ha conferito a Hedge uno strano potere:

può replicarsi in versioni
leggermente più piccole.

Ogni versione può fare solo due cose:
rispedire informazioni al suo genitore,

e produrre ulteriori repliche
leggermente più piccole,

che possono fare le stesse due cose,
così come la loro prole,

finché ce n'è bisogno.

Una pattuglia è alle loro tracce,
quindi Ethic ha poco tempo.

Che istruzioni dovrebbe dare a Hedge
per fargli trovare l'unica strada sicura?

Metti il video in pausa e pensaci.

Indizio tra 3

Indizio tra 2

Indizio tra 1

I programmatori hanno un metodo elegante
nel loro arsenale, chiamato ricorsione.

La ricorsione si ha quando una serie di
istruzioni si rivolge a se stessa.

È come usare una parola
nella propria definizione,

a parte quando non è consono,
questo è incredibilmente efficace.

La ricorsione implica una ripetizione,
ma in modo diverso dai loop.

Laddove un loop prende un'azione
e la ripete più e più volte,

la ricorsione inizia un'azione
e, prima che finisca, la usa ancora,

e prima che finisca la usa ancora,
e così via.

Lo ripete finché lo stadio finale
non viene raggiunto.

Quindi ritrasmette l'informazione
strato dopo strato,

fino a tornare al primo
e interrompere il ciclo.

La ricorsione è perfetta per problemi
che presentano autosimilarità,

dove tutte le parti somigliano
a un intero più grande.

Come, ad esempio, un sistema di difesa
mortale pensato per sterminare chiunque

osi metterci piede.

Metti il video in pausa e pensaci.

Soluzione tra 3

Soluzione tra 2

Soluzione tra 1

Il rompicapo di Ethic sembra
tentacolare in apparenza,

ma c'è una soluzione semplicissima
se si usa la ricorsione.

Per trovarla, guardiamo prima
la versione più semplice di questo puzzle:

e se nel labirinto
ci fossero solo due percorsi?

Se Hedge genera due cloni, quello che va
dalla parte sbagliata sarà distrutto.

Quindi l'altro,
che raggiungerà l'artefatto,

potrà comunicare la strada che ha preso,
e quale che sia

sarà la risposta che Hedge riceverà.

Questo si chiama "caso base"
di una ricorsione.

Ora, supponiamo che il labirinto
si biforchi due volte dall'inizio,

e che a ogni bivio le copie di Hedge,

pensiamole come rami, T1 e T2,

generino altre copie,
cioè le foglie, da L1 a L4.

Tre copie L verranno distrutte.

Quella che raggiunge l'artefatto
comunicherà la risposta corretta,

ma solo alla copia che l'ha generata.

Quindi se le copie T1 o T2
stanno aspettando al bivio

e ricevono una risposta radio,

è quella la strada giusta da seguire
per l'artefatto, da dove si trovano.

Per segnalare a Hedge la risposta giusta
dalla sua prospettiva,

il ramo dovrebbe dire
da che parte è andato,

e poi la strada che gli è stata comunicata
via radio.

Lo stesso meccanismo funzionerà
al di là di quante ramificazioni ci siano.

Qualunque risposta
un clone riceva per radio,

sarà la strada per la sala controllo
dalla sua posizione,

e se a questa aggiunge
la strada imboccata,

può dire al suo genitore
come arrivare fino a lì.

Possiamo ricapitolare le istruzioni
nell'azione di "Ricognizione",

che tutti i cloni di Hedge eseguiranno.

1. Se hai raggiunto l'artefatto,

comunica al tuo genitore
se hai svoltato a destra o sinistra.

2. Quando arrivi a un bivio,
scendi dal nastro trasportatore

e manda nuovi cloni a destra e a sinistra.

Fai fare la ricognizione a entrambi.

Qui entra in gioco la ricorsione,

ciò potrebbe ripetersi molte volte
prima che scatti l'ultima istruzione:

3. Se ricevi una comunicazione radio,
di' al tuo genitore

se sei arrivato alla tua posizione
svoltando a destra o sinistra,

e poi ripeti ogni comunicazione ricevuta.

La ricognizione è un esempio di ciò
che i programmatori chiamano funzione,

subroutine o procedura.

Comunque la si chiami,
l'idea è la stessa:

una serie di istruzioni, etichettata
così che possa essere riutilizzata,

potenzialmente anche da se stessa.

E nel nostro caso funzionerà alla grande,

un'intera rete di strade
tracciata con tre sole istruzioni.

Ecco cosa succede.

Prima che la pattuglia svolti l'angolo,
Ethic e Lemma si camuffano alla meglio.

Provano a distrarre i robot
per far guadagnare tempo a Hedge.

Alla fine, la radio di Hedge torna in vita
dando una serie di indicazioni.

I tre si buttano sul nastro trasportatore
e scappano a perdifiato,

con uno squadrone di droni armati
alle calcagna.