工厂 | 像程序员一样思考，第九集

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这是动画系列 “像程序员一样思考” 的第九集。 这部十集的故事讲述了一个女孩艾西克 （Ethic）和她的机器人伴侣赫奇（Hedge）试图拯救世界的故事。 两个人开始收集三个工件，并且必须通过一系列编程难题来解决它们遇到的困难。

课程设计：亚历克斯·罗森塔尔（Alex Rosenthal）
执导：科兹莫诺特动画工作室（Kozmonot Animation Studio）

在经历了一场艰难的追逐之后，

艾西克(Ethic)，赫奇 (Hedge)
和他们的新盟友莱玛 (Lemma)

发现他们在似巨穴的的控制室里。

在这里最后一件工件——
记忆节点——

就悬浮在力场内，
为超级计算机供电。

艾西克正要解除力场时，
莱玛阻止了她。

她解释说，十年前，
她被指派了一项研究任务:

用世界机器来创造出
能让每个人都开心的东西。

在经过多次失败的尝试后，
莱玛发现了一种化合物，

服用后会让人变得有动力、
快乐，富有创造力和爱心……

简而言之，会成为最好的自己。

研发成功后，迅速投入了生产。

很快，整个国家的食物供应
都来自胡森堡，

混合着这种化合物。

第一年，像天堂一样好。

第二年，就没那么好了，

副作用开始显现：
记忆缺失，无精打采和自我陶醉。

在第三年，政府瓦解了，

让机器人在一个
自我维持的循环中来运行一切。

事到如今，以至于莱玛无法扭转局面。

人们开始变得依赖这种化合物，

少数人奋力抵抗并试图去解决问题。

莱玛花了十年找到了解药。

这个工厂包含了
她制造解药所需的一切东西。

但是当她们拿到记忆节点的瞬间，

安全系统就会启动机器人，
她们就不得不离开。

相反，如果她们先重新配置工厂
制造治疗药物，

人们就可以得救了。

莱玛已经计划好了
整个工厂的设计图。

问题是……它有点难读。

她的示意图显示了
生产过程中的所有步骤

来制造解药。

一个从 “添加硝酸” 到
"剧烈摇动" 的箭头，

意味着硝酸需要在摇晃之前加入。

如果一个步骤的顺序乱了，

解药就不会起作用，甚至更糟。

没有任何循环引用，
步骤 A 对应步骤 B ，

和步骤 B 最终需要对应步骤 A 。

这是艾西克和赫奇进来的地方，

莱玛需要赫奇把这个复杂的图表

转变为一系列的步骤。

这就是工厂里工序的顺序。

一旦输入中央计算机，

工厂将会根据指示自我重新组装。

赫奇在表中储存信息的能力
将在这里有所帮助。

那么艾西克如何指导
赫奇完成正确的顺序

才可以重新配置工厂呢？

【现在请停下来自己想想。】

【规则将在 3 秒后显示】

【2 秒】

【1 秒】

【提示将在 3 秒后显示】

【2 秒】

【1 秒】

首先，从人类的角度考虑
可能会有所帮助，

而不是机器的角度。

根据这个图表，
很清楚由 “借碗” 开始，

这是因为没有箭头指向它。

那么如何标记图表
弄清楚接下来做什么？

【现在请停下来自己想想。】

【3 秒后答案揭晓】

【2 秒后答案揭晓】

【1 秒后答案揭晓】

像莱玛所画的的图称为有向非循环图。

图是显示不同元素数据的一种表示

以及它们之间的关系。

有向是指箭头所表示的方向。

这里从 A 到 B ，但是 B 不到 A 。

无环意味着这里没有任何的循环。

这很幸运，因为如果是循环的，
这个问题就没有办法解决。

有一个简单的方法把图当作人：

从没有任何箭头指向的地方开始，

一旦你这样做了，划掉这一步，
和所有从它开始的箭头。

选择另一个没有箭头指向的步骤，

然后重复，直到你完成了每一步。

对于机器人来说，
这里有两件事很难解决。

第一，如何跟踪这些信息？

第二，如果同时有多个选择，
你会怎么做？

对于第一个问题，

机器存储信息的
一种简便方法是在表中。

在这种情况下，你可以让赫奇
在脑海里列出每一步，

同时包括行和列。

然后他就可以每次通过一行。

在示意图上，哪些点应该混合？

同时摇晃和滴定。

所以赫奇应该在两栏同时都做标记。

他可以对每一行都做一样的操作，
一次一个来创建这样的表。

当然，整个表会更大。

就像人一样，

赫奇也会从没有箭头指向的地方开始，

这和行中没有标记是一样的。

如果不止一个，

一个方便的选择方法
是选择字母顺序最早的那个。

虽然其他的选择方法
也能起到同样效果。

接下来，赫奇可以将
这一步添加到他的运行顺序列表里，

从表里删除整个列——

这样就消除了所有依赖项，

然后循环回到开始。

因为图中没有循环引用，

所以每一次到达这里时，
至少有一个步骤没有剩余的依赖项。

赫奇可以把最早的字母顺序
加到他的运行顺序列表中，

从表里删除，然后循环回到开始。

所以现在我们有一个工作循环。

并且它会经过表中的所有元素，
直到没有剩下。

赫奇在原理图上来回漂移，

很快他就会吐出指令，

艾西克可以借此来配置装配线。

随着三个工作的同时进行，

他们很快生产出成千上万的治疗药物。

艾西克最终从力场中摘除了记忆节点，

并且同时触发了警报。

一瞬间到处都是机器人。

让艾西克震惊的是，
记忆节点不仅仅恢复了她的记忆。

而且揭示了最后一块拼图的碎片。

艾西克因为单一的目的创造了赫奇：

制造一个迷宫来保护世界机器，

来抵抗一个腐败的政府。

但在匆忙之中，
她犯了一个严重的错误。

她忘记设立一个条件来结束循环

来告诉赫奇迷宫应该多大。

所以赫奇建了又建，
直到他不能再建为止。

然后他就矛盾了。

他必须建造一个迷宫。

但是他不能在不伤害
人类的情况下继续建造

也不能飞过布拉德屏障。

这些都被他的程序所禁止。

所以他在这片土地上游荡
并寻找解决方法。

直到他偶然发现了力量节点、
创造节点，以及记忆节点。

他认识到了真正的集体力量。

赋予那些缺乏自我意识的人以力量。

有了这三样他就可以改变自己的程序

完成把整个世界变成一个迷宫的壮举。

这并不简单：

这些节点有阻止机器人
取走和使用它们的保护措施。

但是如果赫奇能够找到真正的人类，

并且以英勇追求的承诺来瞒过她……

那就另当别论了，

就会是一个完全不同的故事。