
Turing Tumble は、機械計算による論理ゲートのゲームおよびデモンストレーションです。
説明
アラン・チューリングにちなんで名付けられたこのゲームは、ゲームフィールド自体が十分に大きければ、抽象的にはどんなコンピュータのプロセスでも複製できる。これは、このゲームが回路値問題によってP完全であり、指数関数的な数のビー玉が許される場合PSPACE完全であるためである。 [1] [2]この装置はナノテクノロジーに影響を与えている。[3] [4]
このゲームはチューリング完全であると宣伝されている。無限に大きなボードと無限の駒を許容するゲームの拡張は、セルオートマトンの第110規則とチューリングマシンの両方のシミュレーションによってチューリング完全であることが示された。[5] [6]
重力で動く金属球を巧みに使ったパチンコ台に似ていますが、主に論理の基礎、つまりコンピュータプログラミングを教える装置であり、ゲーミフィケーションの一例です。付属の漫画本に登場するフレーミング装置は、コンピュータプログラミングの基礎を示す、だんだん難しくなる60の論理問題を解かなければならない 宇宙飛行士を描いています。
歴史
この装置にパズルが組み込まれたきっかけは、当時ミネソタ大学にいたプログラマーで化学教授のポール・ボズウェル(と妻でDIY メーカーのアリッサ・ボズウェル)が、自分たちのプロジェクトに必要な計算能力が他の科学者に欠けていることに不満を感じたことだった。ボズウェルはテキサス・インスツルメンツのコンピュータ用に複雑なゲームをプログラミングすることですでによく知られていた。発明者たちは、1960年代後半の先駆者であるデジコンプIIにも触発された。 [7]
コンポーネント
チューリングタンブルマシンには次の部品があります。
- ボールドロップ – 標準バージョンでは、一定数のボールを保管する 2 つのランプを使用します。ボードの下部にあるスイッチを押すと、パネルの左上から最初のボール (通常は青) が放出されます。右側の 2 番目のランプには赤いボールが入っています。
- ランプとクロスオーバー – 緑のランプでは、ボールは一方向にしか走れず、その方向にしか投げられませんが、オレンジ色のクロスオーバーでは、ボールはどちらの方向にも、つまり右から左へも左から右へも投げられます。
- インターセプター – この黒いピースはボールを止めます。
- ビット – これは 1 ビットのストレージです。ボールが転がると方向が変わり、次のボールは反対側に移動します。
- ギアとギア ビット – ギア ビットは通常のビットとまったく同じですが、ギアに接続できます。ギアにより状態の変化をリンクできるため、追加の (抽象的な) パワーが統合的に追加されます。
受付
批判的に言えば、このデバイスは、いくつかの注意点(推奨年齢は8歳以上)はあるものの、そのコンセプトと実行において高い評価を受けています。[ 8 ] [9]
このコンピューティングゲームは、ペアレンツ・チョイス・ゴールド賞[10]を受賞し、アメリカ専門玩具小売協会主催の「2018年ベスト玩具賞」部門でも受賞しました。[11]
参考文献
- ^ ジョンソン、マシュー(2019年4月)。「チューリングタンブルはP(SPACE)完全です」。アルゴリズムと複雑性。コンピュータサイエンスの講義ノート。第11485巻。pp.274–285。doi : 10.1007 / 978-3-030-17402-6_23。ISBN 978-3-030-17401-9.S2CID 159042415 。
- ^ Hoover, H. James (2019-05-26). 「Turing Tumble is P-Complete」. sites.ualberta.ca . 2020-07-27時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 富田 貴弘 (2018年6月20日~22日). 「チューリングタンブルモデルにおける可逆ロジック要素の構築」(PDF) . Proceedings of Automata 2018 : 25–32. 2020年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2019年12月10日閲覧。(注:2019年に長いバージョンが出版されました。)
- ^ 富田 貴弘; 李 賈; 磯川 貞二郎; ペパー フェルディナンド; 湯本 貴之; 上浦 直武 (2019-09-03). 「チューリングタンブル上に構築されたユニバーサルロジックエレメント」. Natural Computing . 19 (9). Springer-Verlag : 787–795. doi :10.1007/s11047-019-09760-8. eISSN 1572-9796. ISSN 1567-7818. S2CID 201714072. 2020-07-27にオリジナルからアーカイブ。2020-07-27に取得。(注: この論文の短縮版は AUTOMATA 2018 で発表されました。)
- ^ Pitt, Lenny (2023-02-28). 「チューリングタンブルはチューリング完全である」.理論計算機科学. 948 : 113734. arXiv : 2110.09343 . doi :10.1016/j.tcs.2023.113734. S2CID 239016461.
- ^ 「チューリング完全性の証明?」Turing Tumble Community Bboard . 2018-07-17.
- ^ Frauenfelder, Mark (2017-04-30). 「クールな大理石動力の機械式コンピューターが論理的問題を解決」BoingBoing . 2020-07-27時点のオリジナルよりアーカイブ。2019-12-10閲覧。
- ^ Hall, Stephen (2018-12-05). 「Review: Turing Tumble」. Geeks Under Grace . 2019-12-02時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019-12-10閲覧。
- ^ “Turing Tumble: A Timberdoodle Review”. MamaBeanAz . 2019-09-15. 2020-07-27時点のオリジナルよりアーカイブ。2019-12-10閲覧。
- ^ 「チューリングタンブル:ビー玉で動くコンピューターを作ろう」。ペアレンツチョイス財団。
- ^ 「アメリカ特殊玩具小売業協会が2018年度ベスト・トイズ・フォー・キッズ賞受賞者を発表」(PDF) 2018年7月13日。
外部リンク
- 公式サイト
- チューリングタンブルシミュレーター(JavaScript)
