Les artistes | Pense comme un programmeur, épisode 5

Voir la leçon complète : https://ed.ted.com/lessons/the-artists-think-like-a-coder-ep-5

C'est le cinquième épisode de notre série animée « Pense comme un programmeur ». Ce récit de 10 épisodes suit une fille, Éthique, et son compagnon robot, Hedge, alors qu'ils tentent de sauver le monde. Les deux entreprennent une quête pour recueillir trois artefacts et doivent résoudre une série d'énigmes de programmation.

Leçon d'Alex Rosenthal, réalisée par Kozmonot Animation Studio.

L'aube se lève et le train freine

quand Éthique et Hedge
arrivent à la forêt.

Les aventuriers ont récupéré
le premier artefact,

le nœud du pouvoir,

et sont venus à la forêt 198
pour chercher le second.

Ils sont accueillis par la directrice
de la colonie, Octavia.

Elle a mis sur pied
ce sanctuaire de cabanes

après que les robots ont affranchi
tout le monde de leur travail.

C'était censé être un refuge où les gens
pourraient suivre leur passion,

se mettre à l'artisanat et s'épanouir.

Ce qui fut le cas... au début.

Il y a quelques années,
tout le monde l'a oublié.

Ils ont abandonné les arts et l'artisanat

et ont peint et exposé sans cesse
des photos d'eux-mêmes.

L'emplacement du second artefact
n'est pas un secret :

c'est une tour gardée
par une garnison de robots,

un ravin sans fond
et qui sait quels autres pièges.

Dès que la tour s'est élevée
avec le nœud en son sein,

la communication humaine
à travers le territoire s'est interrompue.

Octavia s'y attaque depuis des années,

mais même si elle essaye,
les défenses déjouent ses tentatives.

Pour entrer dans la tour,
l'équipe aura besoin d'une distraction.

Octavia a une idée :

provoquer les gens
grâce à du vandalisme bien intentionné.

Les peintures des résidents
sont des carrés de toutes tailles,

avec toutes un nombre impair
de pixels sur la largeur.

Des robots auxiliaires
prennent les portraits finis

et les accrochent dans les lieux publics
pour que tout le monde les admire.

Il y a un court moment où Hedge
peut accéder aux peintures.

S'il les dégradait en y mettant un X,

les gens accuseraient
les auxiliaires robots,

créant la distraction
dont l'équipe a besoin.

Si seulement c'était si simple.

Hedge ne peut pas juste peindre un X,

son processeur de peinture requiert
des instructions très spécifiques.

En considérant les peintures
comme des grilles carrées,

il peut remplir un pixel,
ou un petit carré, à la fois.

Il peut avancer et tourner
de 90 degrés au-dessus de la toile,

mais il ne peut pas
se déplacer en diagonale.

Comme Éthique doit-elle programmer Hedge
pour peindre un X sur chaque portrait ?

Mettez en pause maintenant
si vous voulez trouver la réponse seul.

Voici un indice.

Essayez de dessiner
une telle grille carrée

et de simuler le parcours de Hedge
au-dessus de la grille.

Quels motifs pouvez-vous
trouver pour le guider ?

Mettez en pause maintenant
si vous voulez trouver la réponse seul.

Le défi ici, c'est d'élaborer
un ensemble d'instructions

qui fonctionneront
pour n'importe quelle grille carrée.

Heureusement, l'un des atouts
de la programmation

est sa flexibilité pour résoudre
pas juste un problème,

mais toute une classe
de problèmes à la fois.

Souvent, cela aide
de commencer avec un cas

et d'aller vers les généralités.

Disons que nous avons ce carré.

Hedge peut mesurer la taille de ses côtés

et enregistrer ce nombre
en tant que variable.

Nous avons maintenant besoin d'un plan
quant à comment Hedge peindra un X,

pixel par pixel.

Il y a plus d'une bonne réponse
sur comment faire cela,

considérons-en deux.

Et si Hedge allait ligne par ligne,
comme une machine à écrire ?

Si c'est une peinture
de neuf pixels de côté,

sur la première ligne il peindrait,
passerait sept pixels puis peindrait.

Sur la seconde ligne,
il passerait le premier pixel,

en peindrait un, en passerait cinq
puis en peindrait un.

Et ainsi de suite.

La formule c'est qu'à chaque ligne,

le nombre de pixels
passés au début augmente de un

et le nombre de pixels
passés au milieu diminue de deux.

Les choses se compliquent
quand Hedge arrive au centre.

Il y a une ligne où il n'y a
qu'un seul pixel peint.

Puis tout s'inverse :

le nombre de pixels passés
diminue de un sur la gauche

et augmente de deux au milieu.

Instruire Hedge de faire ainsi
avec une série de boucles marchera

et c'est une très bonne solution.

Le principal inconvénient
est que cela nécessite de la logique :

savoir quoi faire au milieu,
quand inverser le processus

et exactement comment l'inverser.

Comment approcher cela

pour que la logique reste la même
du début à la fin ?

La clé, c'est de considérer la grille
comme un ensemble de carrés concentriques.

Chaque carré suit le même schéma :

des pixels peints dans les coins
et des pixels intacts entre.

Si nous pouvons trouver
comment peindre un carré imbriqué,

passer au suivant et répéter,
nous pouvons tous les peindre.

Peindre le carré extérieur est facile.

Commencer dans un coin
et peindre ce pixel.

Si nous appelons n
la largeur de la peinture,

se déplacer de n - 1 pixels.

Peindre un autre pixel
et tourner à droite.

Répéter cela deux fois.

Avancer d'un pixel de moins,
tourner à droite, avancer

et Hedge sera au coin
du carré concentrique suivant

et prêt à répéter tout le processus.

Chaque carré a un côté plus court
de deux pixels que le précédent

et nous pouvons suivre
ce motif en spirale jusqu'au centre

avec une boucle et une variable suivant
la distance que Hedge doit parcourir.

Une de ces méthodes est-elle
meilleure que l'autre ?

Cela dépend de ce qui vous importe.

La force de la spirale est la simplicité
pour trouver un motif

et réutiliser la même logique
du début à la fin.

L'avantage de l'approche
de la machine à écrire

est qu'elle est plus générale,

elle peut être plus facilement adaptée
à n'importe quel motif.

Pour Éthique, les deux
marcheront très bien.

Voici ce qu'il se passe.

Hedge dégrade rapidement
tous les portraits.

En quelques instants,

des cris d'angoisse
éclatent dans toute la forêt.

La garnison gardant la tour
abandonne son poste

pour calmer les gens agités

et Éthique, Hedge et Octavia se faufilent

et manquent de tomber
dans les profondeurs du ravin

qui se tient entre eux et la tour.