Comments 29
Безусловно круто и интересно. Но, имхо, в школе только запутает учеников. Система тросиков и противовесов отвлечет от главного — от самих логических функций и смысла который они несут. А так, прикольная шутка для тех, у кого изучение бинарной логики позади.
Наверняка найдутся энтузиасты, которые по такому образу и подобию соберут АЛУ, а может даже и процессор какой.
Хм, в таком виде сложновато будет, а то и вовсе не получится.

Тут роль электрического тока выполняет гравитация. Тянем кольцо входных данных вниз — «выключаем гравитацию», т.е. подаем сигнал «отсутствие тока». И чтоб выход одной такой доски подключить ко входу другой, надо чтоб выходное кольцо могло создавать достаточное усилие вниз (или вверх, если там хитрый противовес) для входного.
Кулибины придумают что-нибудь. Народ вон в майнкрафте процессор сделал и из костяшек домино.
Можно выходное кольцо заменить задвижкой, открывающей/закрывающей поток воды, которая, в свою очередь давит на следующей вход в схеме.
UFO landed and left these words here
Всякие игры на примитивных элементах были в ДВМ-2, которая в СССР выпускалась. Выглядит не так завораживающе, но зато смысла больше.

Мне кажется, что я в такую игру в университете играл на парах схемотехники)
По ней, кстати, удивительно мало информации в интернете. Например, описания игр я не нашёл. Помню что там была брошюра с играми в комплекте. У моего соседа снизу такая игра была, когда я к нему в гости приходил, играли не отрываясь.
У дедушки до сих пор в шкафу лежит первая версия. В принципе, это просто программируемый массив вентилей (планки выполняют роль AND-ов NOT-ов, а штекерная панель — OR-ов).
Как устроено я примерно понимаю :) Вы бы, кстати, статью на «Хабр» написали, с фотками, описанием. Интересно было бы!
логарфмическая линейка — вот вам и «алу».

все уже придумано до нас.
XOR и XNOR вообще хардкорно выглядят.
Непонятно только, можно ли из этих элементов составлять композиции.
Думаю, что можно. Но видно, что сила прилагаемая на входе к кольцам явно больше, чем на выходе. Т.е. скорее всего, чтобы составить «композицию» из таких элементов с глубиной в три операции, нужно, чтобы вторые кольца и грузы были раза в 4 тяжелее третьих, а первые еще раза в 4 тяжелее вторых. В общем, к коментарию сверху, для АЛУ, я думаю, что во многих местах должны быть крановые тросы, поднимающие штабеля бетонных плит, которыми будут управлять краны (точки входа), а на выходе через ступеней 20-30 будут двигаться те самые колечки.
Это потому что повороты через скобы. Если сделать культурно, с роликами в местах поворота, то силу трения компенсировать не надо будет. Но тогда при отпускании входов система будет возвращаться к крайним состояниям и тот же AND утянется в самый верх (а упор под гирьки не подставить, надо делать крючки для входных колец).
Дело не в этом. Выходное колечко висит на уровне 1, в результате манипуляций оно опускается до уровня 0. Это же колечко является входом, вот только веса колечка не хватает в таком случае, чтобы оно приложило достаточно усилий и все же смогло опуститься до уровня 0. Выходной тросик ослабится, а кольцо останется висеть на уровне 1, т.к. связано еще входным тросом следующего уровня. Соответственно, это кольцо должно обладать относительно большим весом, чтобы безошибочно влиять на следующий уровень. А если так, то и веса первого уровня нужно серьезно увеличивать, чтобы влиять на теперь ощутимо утяжеленное выходное кольцо. И это рекурсивный процесс. Чем больше уровней, тем серьезнее нужны веса первых уровней. И в итоге в системе из 20-30 уровней, как я писал выше, входные кольца придется двигать уже кранами. Я предполагаю, что понадобится для более-менее безошибочной работы умножать вес на 4 на каждом предыдущем уровне. В таком случае, если в последнем уровне использовались гирьки до 100 грамм, а уровней было 10, то на первом будет 100 грамм * 4^(10-1) = 26.2 тонны. И даже если вместо тросиков использовать шелковые нити, а все изгибы и упоры сети через блоки с подшипниками, в лучшем случае удастся в сложных блоках снизить минимальный вес гири до, например, 10 грамм, а множитель веса уровней до например, 2.5. Я с трудом представляю, что можно меньше, т.к. следующий уровень не должен влиять на предыдущий, а тут такое невозможно. Соответственно, это как наводка в электрической цепи, от которой все постоянно пытаются избавляться. И 40% влияние этой наводки относительно полезного сигнала — это уже заоблачная цифра. Но все же… 10 грамм * 2.5^(10-1) = 38.15 кг при десяти уровнях. Еще 4 уровня и уже полторы тонны. Поэтому 20-30 уровней для крана — слишком даже оптимистично.
Но не обязательно выполнять именно кольца, как на рисунке — это для наглядности. Если сделать непрерывные соединения элементов, то на концах достаточно будет по небольшому грузику или пружинке для чёткого срабатывания и только.
Я вот набросал эскиз триггера примерный на элементах «И-НЕ»:
image
А и В — входы, большой зелёный квадрат — элемент «И», меньший — «НЕ». Выход обозначен узелком в конце элемента «НЕ», при желании можно привязать туда же продолжение. (И да, изначально оба выхода стремятся в «1», но после первого использования должны чередоваться).
Промоделировать в эмуляторе (только elmerfem в репозитории есть) не смог, он в зависимостях тянет зачем-то 6 версий gcc и сопутствующих библиотек. На бумажке вроде правильно. Сегодня-завтра попробую в «Заработало!», если получится его запустить.

Конечно, если соорудить арифмометр или чего похлеще, то входы придётся воротом крутить, руками не вытянешь. Тут уже проще будет на гидравлике сделать, как выше предлагали.
Вполне вероятно, систему можно сделать несколько удобнее, если применить а)пружины или другие упругие элементы, противодействующие силе тяжести (аналог опорных резисторов на 5-вольтовой шине в ТТЛ), и б)рычаги с разным соотношением плеч или блоки (навроде полиспастов), позволяющие увеличить силу за счет расстояния.
Опередили на счет пружин — кольцо должно принудительно подтягиваться, чтобы не было состояния зависания без приложения силы. А вот полипласты — отличная идея. Действительно можно увеличение веса грузов заменить на масштабность схемы (длину веревок). Кое-где можно заменить на шестерни.
IMHO Красиво, но бестолково — ввиду того что элементарная вещь как триггер потребует уже столько веревочек и грузовиков, что даже банальный счетчик на 4 разряда не сдаешь.
Забавно. Но объяснение работы вентилей на примере с гравитацией, как уже было сказано выше, может только запутать неподготовленную аудиторию.
Объяснения бывают двух типов: для тех кто не знает материала, и для тех кто его знает.
Данная конструкция с веревочками и грузиками относится ко второму типу объяснний.

Никто этот ужас с веревочками не додумается использовать для реального обучения новичков материалу.
Пока что не встречал ничего понятнее старого доброго «абордажа» из Quazatron.

image

Веревочки это прикольно, но не наглядно.
Может, кто-нибудь знает игры с похожей механикой (грузики, веревки и пр.)? Вспоминается только The Incredible Machine, но это не совсем то.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.