La fabbrica | Pensa come un programmatore, Ep. 9

Guarda la lezione completa: https://ed.ted.com/lessons/the-factory-think-like-a-coder-ep-9

Questo è il nono episodio della nostra serie animata "Pensa come un programmatore”. Questa storia in 10 episodi segue le imprese di una ragazza, Ethic, del suo amico robot, Hedge, mentre cercano di salvare il mondo. I due cercheranno di recuperare tre artefatti, ma per farlo dovranno risolvere una serie di problemi legati alla programmazione.

Lezione di Alex Rosenthal, diretto da Kozmonot Animation Studio.

[Episodio 9 - La fabbrica]

Dopo un tormentoso inseguimento,
Ethic, Hedge e la loro nuova alleata Lemma

si ritrovano in una sala comandi
che sembra una caverna.

Qui, l'ultimo manufatto,
il Centro della Memoria,

è sospeso all'interno di un campo di forza
e alimenta un super computer.

Ethic sta per disattivare
il campo di forza

quando Lemma la ferma.

Le spiega che dieci anni prima
le fu assegnata una ricerca:

usare la machina del mondo per creare
qualcosa che avrebbe reso tutti felici.

Dopo diversi tentativi falliti, Lemma
scoprì un composto che, quando ingerito,

rendeva la gente motivata,
felice, creativa, amorevole,

insomma faceva uscire
il loro lato migliore.

Partì subito la produzione.

Ben presto, l'intero rifornimento di cibo
della nazione venne da Huxenborg,

con nascosto all'interno il composto.

Il primo anno fu paradisiaco.

Il secondo non proprio.

Si presentarono gli effetti collaterali:

perdita di memoria,
apatia ed egocentrismo.

Il terzo anno il governo si sciolse,

lasciando i robot a gestire tutto
autonomamente.

A quel punto era troppo tardi
per Lemma per annullare tutto.

La gente ormai dipendeva dal composto,

e quei pochi che invece lo rifiutavano

formarono una resistenza
per risolvere la situazione.

Ci sono voluti 10 anni
affinché Lemma trovasse una cura.

In questa fabbrica c'è tutto ciò
di cui ha bisogno per prepararla,

ma non appena prenderanno
il Centro della Memoria

il sistema di sicurezza avviserà i robot
e loro dovranno scappare.

Se, invece, prima riusciranno
a riconfigurare la fabbrica

per la produzione della cura,

allora potranno salvare gli altri.

Lemma ha già pianificato
la riprogrammazione dell'intera fabbrica.

Il problema è
che è un po' difficile da leggere.

I suoi schemi mostrano

tutte le fasi del processo di produzione
necessarie per realizzare la cura.

Una freccia che va
da "aggiungi acido nitrico"

ad "agita forte"

significa che prima di agitare
bisogna aggiungere l'acido.

Se non si eseguono i passaggi
nell'ordine corretto,

la cura non funzionerà,
o accadrà anche di peggio.

Non ci sono riferimenti circolari,
dove A richiede B

e B alla fine richiede A.

Ed è qui che entrano in gioco
Ethic e Hedge.

Lemma ha bisogno di Hedge
per tradurre l'intricato diagramma

in una sequenza di azioni.

Quello sarà l'ordine in cui dovranno
svolgersi le cose nella fabbrica.

Una volta dato l'input al computer,

la fabbrica inizierà a funzionare
come programmato.

Per questo servirà la capacità di Hedge
di salvare le informazioni in una tabella.

Allora, Ethic come deve programmare Hedge

per ottenere una sequenza corretta
che possa riconfigurare la fabbrica?

Metti in pausa ora per scoprirlo da solo.

Regole tra 3

Regole tra 2

Regole tra 1

Indizio tra 3

Indizio tra 2

Indizio tra 1

Potrebbe essere d'aiuto considerare
il problema come un essere umano,

piuttosto che come una macchina.

Dal diagramma, è chiaro che bisogna
iniziare con "procurarsi una ciotola",

dato che non ci sono frecce
dirette a quell'istruzione.

Come si può scrivere il diagramma
per capire cosa fare dopo?

Metti in pausa ora per scoprirlo da solo.

Soluzione tra 3

Soluzione tra 2

Soluzione tra 1

Diagrammi come questo disegnato da Lemma
si chiamano "grafi diretti aciclici".

Un grafo è una rappresentazione dei dati
che mostra i diversi elementi

e come sono correlati tra loro.

"Diretto" vuol dire
che la direzione è importante,

come indicano le frecce.

Qui, A porta a B, ma B non porta ad A.

"Aciclico" signific
che non ci sono cicli.

Il che è una fortuna, perché se ci fossero
questo problema sarebbe irrisolvibile.

C'è un modo semplice
per orientarsi in questo grafo

come un umano:

iniziare con un passaggio
che non ha frecce dirette su di lui;

una volta fatto, cancellare il passaggio
e tutte le frecce che partono da lui;

sceglierne un altro
senza frecce dirette su di lui

e ripetere finché
non si sono compiuti tutti i passi.

Ci sono due cose che possono essere
difficili da tradurre per un robot.

La prima, come tenere traccia
delle informazioni?

E la seconda, cosa fare se ci sono
più possibilità allo stesso tempo?

Per la prima difficoltà,

per le macchine è comodo
salvare le informazioni in una tabella.

In questo caso, c'è la lista di Hedge
con tutti i passaggi

nelle intestazioni
delle righe e delle colonne.

A questo punto ci si può dedicare
a una riga alla volta.

Nello schema, cosa punta
verso la fase "mischiare"?

Sia "agitare" sia "titolare".

Hedge metterà quindi un segno
in entrambe le colonne.

Può fare lo stesso per ogni riga,
una alla volta,

per creare una tabella come questa.

Ovviamente la tabella completa
sarà molto più grande.

Come un umano, Hedge vorrà anche iniziare

da un passaggio che non ha
frecce dirette su di lui,

ossia che non ha simboli
nella propria riga.

Se ce n'è più di uno,

un modo semplice per scegliere
è quello di andare in ordine alfabetico,

sebbene anche altri metodi di selezione
funzionerebbero altrettanto bene.

Hedge potrà aggiungere quel passaggio
alla lista con la sequenza da seguire,

cancellare l'intera colonna dalla tabella,

in modo da eliminare ogni collegamento,

e tornare al punto di partenza.

Dato che nel grafo
non ci sono riferimenti circolari,

ogni volta che torniamo qui
ci sarà almeno un passaggio

senza altri collegamenti.

Hedge può aggiungere il primo passaggio,
in ordine alfabetico, alla sua lista,

eliminarlo dalla tabella
e tornare ancora al punto di partenza.

Abbiamo così un ciclo di lavoro,

che scorrerà tutti gli elementi
della nostra tabella

finché non ce ne saranno più.

Hedge va avanti e indietro nello schema,

e presto inizia
a sputare fuori le istruzioni

che Ethic usa per configurare
le catene di montaggio.

Lavorando tutti e tre insieme,

sfornano migliaia di dosi della cura
in pochissimo tempo.

Ethic alla fine strappa
il Centro della Memoria

dal campo di forze che lo sostiene,
facendo scattare l'allarme.

In pochi secondi i robot sono ovunque.

Mentre Ethic cade, sotto shock,

il Centro della Memoria
ripristina non solo la sua memoria,

ma rivela gli ultimi pezzi
mancanti del puzzle.

Ethic ha costruito Hedge
con uno scopo specifico:

creare un labirinto per proteggere
il mondo delle macchine

da un governo corrotto.

Ma a causa della fretta,
ha fatto un grave errore.

Ha dimenticato di stabilire le condizioni
per far terminare il ciclo,

che indicassero a Hedge
le dimensioni del labirinto.

Così Hedge ha continuato
a costruire finché ha potuto.

E poi è entrato in conflitto.

Doveva costruire un labirinto,

ma non poteva continuare a farlo
senza far del male alla gente

o senza volare oltre la Bradbarrier,

cose proibite dalla sua programmazione.

Quindi ha vagato
in cerca di una soluzione,

finché non si è imbattuto nel Centro
del Potere, nel Centro della Creazione,

e nel Centro della Memoria.

Ha riconosciuto
il loro vero potere collettivo

nel garantire l'autoconsapevolezza
a chi non ne ha.

Avendoli tutti e tre avrebbe potuto
cambiare la propria programmazione

e adempiere al compito
di trasformare il mondo intero

in un enorme labirinto.

Non sarebbe stato facile:

i Centri avevano una protezione

per evitare che i robot
se ne impossessassero per usarli.

Ma se Hedge fosse riuscito
a trovare l'umano giusto

e a manipolarlo con la promessa
di un'impresa eroica...

Beh, questa sarebbe una storia diversa.

Una storia molto diversa.