Menara Pencerahan | Berpikir Seperti Programmer, Ep 7

Lihat pelajaran lengkap: https://ed.ted.com/lessons/the-tower-of-epiphany-think-like-a-coder-ep-7

Ini adalah episode 7 dari serial animasi kami "Berpikir Seperti Programmer." Narasi 10 episode ini tetang seorang gadis, Ethic, dan rekan robotnya, Hedge, ketika mereka berusaha menyelamatkan dunia. Keduanya memulai pencarian untuk mengumpulkan tiga artefak dan harus menyelesaikan jalan mereka melalui serangkaian teka-teki pemrograman.

Pelajaran oleh Alex Rosenthal, disutradarai oleh Kozmonot Animation Studio.

Ethic dan Hedge berada di lantai bawah
sebuah menara besar.

Pembatas energi memisahkan mereka
dari tujuan kedua pencarian mereka

Simpul Penciptaan

Untuk mendapatkannya, Ethic harus memakai
3 aliran energi untuk memanjat menara

Begitu ia melangkah pengatur waktu
akan mulai menghitung mundur dari 60 detik

Di belakang ruangan,
ada sebuah penghalang tak terlihat

yang menahan energi di antara mereka

Setelah satu menit, aliran energi
akan mengalir turun dari atas,

mengisi unit satu persatu

dengan medan gaya yang mencegah aliran
keluar dari depan maupun belakang

Selama 60 detik

Ethic dan Hedge harus menentukan
berapa banyak energi yang turun

Untuk setiap tiga tantangan,

mereka harus memilih jumlah energi
yang akan memenuhi penghalang.

Jika mereka melakukannya, energi tersebut
akan mendorong mereka ke atas

Tetapi jika mereka salah memilih jumlah,
energi yang naik akan runtuh,

menjatuhkan mereka.

Diagram di layar memperlihatkan
beberapa contoh,

Susunan ini
akan menangkap 2 unit energi.

Susunan ini akan menangkap 4—
3 di sini, dan 1 di sini.

Dan yang ini juga akan menangkap 4,

karena energi di sebelah kanan
akan tumpah keluar.

Energi akan turun sedemikian rupa

dan hanya tumpah jika
tidak ada ruang yang dapat menahannya.

Hedge dapat membuat satu menara balok
terlihat dan menghitung tingginya.

Tetapi ia tidak dapat melihat
seluruh strukturnya sekaligus.

Bagaimana Ethic memprogram Hedge
untuk mencari tahu

dengan tepat berapa energi
yang dapat ditampung setiap penahan?

Jeda sekarang untuk mencari tahu.

Inilah salah satu cara berfikir tentang
apa yang terjadi:

Setiap sel kosong akan menampung energi

Hanya jika ada penghalang
yang sejajar di sebelah kirinya,

dan penghalang yang sejajar di sebelah
kanannya.

Tetapi akan lama bagi Hedge
untuk memeriksa setiap sel individu

Jadi bagaimana jika ia mempertimbangkan
seluruh kolom balok sekaligus?

Berapa banyak energi
yang dapat ditahan oleh ini, misalnya?

Jeda sekarang untuk mencari tahu.

Mari analisa masalahnya
dengan melihat contoh.

Ada 5 kolom balok di sini.

Bagian paling kiri tidak dapat menahan
energi karena tidak ada yang lebih tinggi.

Tumpukan kedua hanya dapat
menahan 3 unit diatasnya,

karena energi akan terperangkap
di antara kedua 4 tumpukan balok ini.

Kita mendapatkan 3 unit dengan tinggi
di mana energi akan sejajar— 4,

dan mengurangi ketinggian tumpukan—
jadi 4 dikurangi 1.

Tumpukan ketiga serupa— 4 di kiri,
4 di kanan, dan tingginya 3,

jadi akan menampung 4 dikurangi 3 yaitu
1 unit.

Tak ada yang lebih tinggi di sebelah kanan
tumpukan ke 4 dan 5,

sehingga mereka tidak dapat menyimpan
energi.

Kita bisa mengadaptasi ide ini
menjadi sebuah algoritma.

Pertimbangkan satu kolom
sebagai titik acuan,

Hedge dapat melihat tumpukan di arah kiri
untuk mencari yang tertinggi,

lihat tumpukan di arah kanan
untuk mencari yang tertinggi,

dan ambil yang lebih kecil dari keduanya
sebagai batas ketinggian pengisian energi.

jika hasilnya lebih tinggi dari kolom
dalam pertanyaan,

kurangi ketinggian kolom asli,

dan hasilnya adalah jumlah unit
yang dapat ditampung kolom tersebut

Jika sama atau di bawah level
kolom yang dimaksud,

Energi akan tumpah.

Hedge dapat menerapkannya
ke seluruh penghalang dengan rotasi

yang dimulai dari kolom paling kiri
ke arah kanan, satu persatu

Untuk tiap kolom, ia akan menggunakan cara
yang sama— mencari yang tertinggi di kiri,

lakukan hal yang sama ke kanan,
ambil ketinggian terendah dari keduanya,

Kurangi ketinggian asli kolom,

dan tambahkan total keseluruhan
jika angka tersebut positif.

Rotasinya akan berulang
sebanyak kolom yang ada.

Cara itu bisa berhasil, tapi perlu waktu
lama untuk penghalang yang besar.

Tiap kali Hedge mengulangi tindakannya
melihat ke kiri dan melihat ke kanan.

Jika ada tumpukan N,
dia akan melihat semua tumpukannya N kali.

Apakah ada cara yang lebih cepat?

Ini caranya:
sebelum melakukan hal lain,

Hedge dapat mulai dari kiri,

dan terus menghitung dari
tumpukan tertinggi.

Di sini akan menjadi 2, 2 lagi,
Karena yang pertama lebih tinggi,

lalu 4, 4, 4.

Dia dapat menemukan
tumpukan tertinggi paling kanan

dengan melakukan hal yang sama
dari kanan ke kiri: 1, 3, 4, 4, 4.

Pada akhirnya dia akan punya tabel
seperti ini dalam ingatannya.

Sekarang, Hedge dapat berputar sekali lagi
untuk menghitung energi yang akan ada

di atas setiap tumpukan
dengan persamaan yang sama sebelumnya:

ambil nilai terkecil dari yang disimpan
di kiri dan kanan,

dan kurangi tinggi
menara saat ini.

Daripada melihat tumpukan N kali,
dia hanya akan melihat tumpukan N 3 kali—

yang disebut waktu linear.

Ada beberapa cara untuk mengoptimalkan
solusinya lebih jauh,

tapi ini cukup baik untuk pahlawan kita.

Etika dan Hedge bekerja sama.

Rintangan pertama sangat mudah,
dan mereka naik menara.

Yang kedua sedikit lebih sulit.

Yang ketiga sangat sulit,
dengan puluhan tumpukan balok.

Waktu hampir habis,
tetapi program Ethic cepat.

Dia memposisikan kemudi
tepat waktu,

dan energi mengangkat mereka
ke Simpul Penciptaan.

Seperti yang pertama, ia memperlihatkan:
kenangan bertahun-tahun lalu.

Mesin dunia mengubah segalanya,

dan Ethic, dengan posisinya
sebagai kepala insinyur robotika,

menjadi resah dengan apa yang dilihatnya.

Ketika Bradbarrier naik
untuk menjaga orang,

dia tahu ada sesuatu yang salah

Jadi dia menciptakan tiga artefak

dengan kemampuan untuk memulihkan
kekuatan, kreativitas, dan memori manusia,

dan menyelundupkannya ke tiga komunitas.

Sebelum ia bisa memberi tahu orang
cara menggunakannya,

pemerintah mengetahui pekerjaannya
dan mengirim robot untuk menangkapnya

dan programmer lainnya.

Hal terakhir yang Ethic
ciptakan menggunakan mesin dunia

adalah robot yang akan melindungi
perangkat kuno

dari kekuatan ketidakpedulian
dengan mengurungnya di labirin raksasa.

Dia menamai ciptaannya Hedge.

Tanpa peringatan, pengangkat energi
terganggu, lalu gagal.