Creature logic

Логика существ — форма дварфийских вычислений. В ней используются особенности путей движения существ, чтобы активировать нажимные пластины. Логика существ является полной — в ней можно строить память, повторители и любые логические схемы.

Сравнение логики существ с другими видами

Плюсы:

• Не требует воды или ветра. В сухих безветренных средах возможные виды логики ограничиваются логиками существ и вагонеток;
• Аналогично, схемы на существах не требуют инфраструктуры — их можно построить где угодно, не заботясь о том, как доставить воду или энергию на другой конец карты;
• Все схемы на существах можно построить только из камня — хотя, при желании, можно строить из дерева или металла;
• Нет нужды в преобразовании сигналов, как в механической логике;
• Логика существ интуитивна. Наблюдая за тем, как существа проходят по схеме, легче найти ошибки;
• Наблюдать за тем, как бегают существа — весело!

Минусы:

• Надёжная логика на существах требует абсурдного количества люков, дверей и механизмов — не говоря о связывании нажимных пластин;
• Для логики, работающей на существах, нужны существа — иногда в больших количествах. Иногда они умирают или рождают детей. Иногда они пугают ваших дварфов. Иногда ваши дварфы убивают их;
• Логика существ довольно чувствительна к (сюрприз) попаданию лишних существ в схему. Это вероятнее, чем кажется, ибо схемы логики на существах в большинстве случаев требуют путь либо к краю карты, либо к общественной зоне.
• Схемы на существах требуют много пространства.

Свободное пространство или один путь

Есть две несовместимые философии в дизайне схем логики существ. Выбор одной из них в основном зависит от используемых в схеме существ.

Логика существ со свободным пространством обычно открывает путь существу при определённых условиях, а в остальное время даёт им бродить в ограниченном пространстве. Это упрощает схему и позволяет делать логические проверки постоянно, но существо, гуляющее по схеме, может нарушить её функционал — например, оно может встать на открытой двери, не давая ей закрыться. Кроме того, нет понятных показателей того, что вычисление логического выражения прошло — например, при вычислении выражения AND можно лишь узнать момент, когда схема выдала результат «истина», но не когда она выдаёт «ложь».

Схемы с одним путём ограничивают доступное существу пространство одной клеткой, если нет доступного пути. Когда ему позволяют двигаться, гарантируется, что для него будет существовать только один путь. В схемах с таким дизайном нужно явно указывать путь «else», кроме того, вычисление выражения в таких схемах происходит только в определённые моменты времени, а не постоянно; однако такие схемы гарантируют полную надёжность и позволяют схеме выдавать в качестве результата как «истина», так и «ложь», что значит, что вы можете точно знать, что схема вычислила выражение, а не предполагать, что существу хватило времени пройти по схеме.

Логика животных

Логика животных — частный случай логики существ, где используются животные, неспособные открывать двери, через плотно закрытые двери. Логика животных очень компактна и проста в построении в сравнении с большей частью видов логики существ, но несколько ненадёжна.

Логические вентили

Логика существ полагается на способность или неспособность существа пройти через определённую область. Дизайн «Один путь» требует явно выраженной ветки «else». Следующие логические элементы показаны в дополняющих друг друга парах, чтобы гарантировать, что у существа будет путь.

Все эти элементы можно легко изменить под больше чем два операнда.

Обозначения

В следующих диаграммах предполагается, что существо начинает путь с s (если дана). p — клетка, от которой можно дойти до цели существа. Двери ┼ и люки ¢ окрашены в те же цвета, что и привязанные к ним нажимные плиты ^. Если плиты такого цвета в схеме нет, значит, дверь или люк открывается сигналом снаружи схемы. Если несколько дверей или люков имеют один и тот же цвет, значит, они привязаны к одному и тому же источнику сигнала. Нажимные плиты, выдающие выходной сигнал, обозначены пурпурным ^. Двери и люки, привязанные к выходной плите, также окрашены в пурпурный. В том редком случае, когда элемент схемы связан с несколькими другими, это будет показано основным и фоновым цветами и дополнительно объяснено в тексте. Например, ^ привязано одновременно к голубым элементам и выходу.

Тождество и отрицание

	╔	═	═	╗
═	╝	┼	^	╚	═
s	+	O	O	+	p
═	╗	¢	+	╔	═
	╚	═	═	╝

Это функция одного операнда. Если он истинен, существо пройдёт по верхнему пути (тождество), иначе по нижнему (отрицание). Нажимная пластина выдаёт сигнал, когда операнд истинен. Этот элемент — основа всего, что будет показано дальше.

Тождество также можно использовать как простой элемент задержки. После получения входного сигнала выходной испускается через некоторое время, зависящее от скорости существа.

И и НЕ-И

	╔	═	═	═	╗
═	╝	┼	┼	^	╚	═
s	+	O	═	O	+	p
═	╗	+	¢	+	╔	═
	╚	╗	¢	╔	╝
		╚	═	╝

Обе двери сверху будут открыты, если оба операнда истинны. Люки внизу пропустят существо, если хотя бы один операнд ложен. Нажимная пластина сработает, когда оба операнд истинны.

НЕ-ИЛИ и ИЛИ

	╔	═	═	═	╗
═	╝	¢	¢	^	╚	═
s	+	O	═	O	+	p
═	╗	+	┼	+	╔	═
	╚	╗	┼	╔	╝
		╚	═	╝

По люкам сверху можно пройти только в том случае, если ни один операнд не истинен (НЕ-ИЛИ); двери снизу пропускают существо, если хотя бы один операнд истинен (ИЛИ). Нажимная пластина выдаёт сигнал, когда оба операнда ложны.

XOR и расширенный XNOR

		╔	═	╦	═	╗
	╔	╝	┼	O	¢	╚	╗
═	╝	+	┼	+	¢	^	╚	═
s	+	O	═	═	═	O	+	p
═	╗	+	┼	┼	+	+	╔	═
	║	+	O	O	+	╔	╝
	╚	╗	¢	¢	╔	╝
		╚	═	═	╝

XOR здесь — просто ИЛИ с идущим затем НЕ-И. XNOR, как объединение И и НЕ-ИЛИ, требует два пути. Каждый операнд подключен к одной двери и одному люку в пути XOR и одной двери и люку в пути XNOR. Нажимная пластина будет выдавать сигнал, когда ровно один операнд истинен. При модификации XOR под несколько операндов не забудьте оставить пространство между дверьми и люками, как на картинке; для двух операндов это необязательно. Аналогично можно расширить XNOR, или, если нужно лишь два операнда, сделать схему более компактной.

Многоразовые схемы

Описанные выше элементы одноразовые: существа убегут после прохождения по всем элементам. Можно вернуть существо обратно в начало пути, изменяя маршрут существа в процессе передвижения:

		║	p	║
═	═	╝	¢	║
s	¢	^	O	╣
═	═	╗	┼	║
		║	p	║

Это одно из устройств для изменения маршрута. При нажатии на нажимную пластину существо открывает два люка, блокируя обратное движение и доступ к своей цели, и открывает дверь к новой цели. Эта цель может вести обратно к началу схемы. Этот принцип продемонстрирован в последующих схемах. Существо запирается на нажимной пластине, так что можно открывать дверь механизмами снаружи, а не пластиной; так можно контролировать движение существа по одной или нескольким ветвям схемы.

Обратимость

Читатель мог заметить почти полную симметрию в предыдущих логических элементах. Выходная пластина работает, даже если поместить её до ограничителей движения, а не после. Хотя указанные выше схемы проще понимаются, обычно более эффективно использовать такой обратный дизайн; но если одно существо используется для того, чтобы пройти по большой составной схеме, обратный дизайн может привести к большим задержкам. Умный логик может спросить: «Если существо может выдавать сигнал до того, как проходить по пути, зачем вообще по нему идти?». Эти идеи (расположение пластины до ограничителей и повторное использование) использованы в следующем вентиле XOR/XNOR:

					╔	═	╦	═	╗
				╔	╝	¢	O	┼	╚	╗
═	═	═	═	╝	^	¢	+	┼	+	╚	═
p	┼	¢	^	¢	O	═	═	═	O	+	p
═	═	═	═	╗	^	¢	¢	+	+	╔	═
				║	¢	O	O	+	╔	╝
				╚	╗	┼	┼	╔	╝
					╚	═	═	╝

Существо ждёт на начальной точке на голубом люке, пока не начнётся вычисление (при выключающем сигнале на голубых люках, который обычно идёт сразу после ненужного включающего). После этого существо, которому внезапно дали пути к его цели, шагает к XOR или XNOR, но вывод сигнала происходит раньше, чем в прошлых схемах. После вывода сигнала изначальный путь блокируется, и существо перенаправляется обратно на начальную точку (обратите внимание, что в изначальное состояние возвращается само существо, но сама схема — необязательно; для этого могут понадобиться дополнительные приспособления, или можно сделать схему возвращения, не трогающую состояние элементов)

Если в прошлой схеме существу требовалось пройти 8 тайлов до вывода сигнала, в этой нужно пройти всего 2, а рефрактерный период (в течении которого схему нельзя использовать) — улучшается ещё сильнее.

Память

			╔	═	╗
═	═	═	╝	┼	╚	═	═
p	¢	^	¢	¢	^	¢	p
═	═	╗	┼	╔	═	═	═
		╚	═	╝

Это версия с малой задержкой (не самая простая, не самая многофункциональная) памяти на существах. Каждая нажимная плита привязана к соседнему люку. Запись в память происходит с помощью открывающего сигнала (после которого быстро следует закрывающий) к одной из дверей.

В этой диаграмме оба пути ведут к цели существа. Существо может войти с любой стороны, но при нормальном функционировании будет находиться на одной из нажимных пластин.

Генератор тактового сигнала, повторители, задержка

Высокочастотный генератор тактового сигнала или задержки может быть построен на основе известной скорости падения существ. Более простую и медленную версия можно построить, используя расписания военных или маршруты вагонеток.

Предыдущую схему после легкой модификации можно использовать как неплохой, но не идеально регулярный повторитель.

			╔	═	╗
═	═	═	╝	¢	╚	═	═
p	¢	^	¢	¢	^	¢	p
═	═	╗	¢	╔	═	═	═
		╚	═	╝

На этой схеме каждая нажимная пластина привязан к двум соседним по диагонали люкам. Южный люк привязан к восточной плите, северный — к западной. Этот повторитель срабатывает каждый 250 тиков; открывающие сигналы смещены друг относительно друга на примерно 125 тиков, поэтому этот повторитель очень эффективен для активации любого устройства, срабатывающего раз в 100 тиков. Также в системах без повторителей можно устанавливать задержку.

Если использовать каждую из нажимных плит как выходную, то схема будет выдавать сигнал в два раза чаще, что идеально подходит для активации подъёмных копий. Частоту выходного сигнала можно уменьшить, добавив пустого пространства в центр схемы.

Детектор фронта

║	p	║				║	p	║
║	¢	╚	═	═	═	╝	¢	║
╠	O	^	┼	^	¢	^	O	╣
║	¢	O	═	═	═	O	¢	║
╚	╗	+	+	^	+	+	╔	╝
	╚	═	═	═	═	═	╝

Цель существа находится на севере схемы. Плиты на западе и востоке привязаны к соответствующим люкам. Вход привязывается к люку на юго-востоке от восточной плиты и к двери. Центральная и южная нажимные пластины привязываются к выходу. Эта схема генерирует открывающий и закрывающий сигналы каждый раз, когда ей посылают открывающий или закрывающий сигнал на входе — т.е. генерирует два сигнала в правильном порядке на каждый поданный в правильном порядке сигнал, давая возможность работать с фронтом сигнала. Одну из выходных нажимных плит можно убрать, чтобы посылать открывающий и закрывающий сигнал только после получения одного из видов сигнала. Выходные плиты можно привязать к одному устройству или к разным.

Обратите внимание, что схемы памяти по сути работают противоположным образом: превращают один цикл открытия-закрытия в один сигнал открытия или закрытия.

Альтернативные схемы

Вместо дверей или люков можно использовать другие механизмы. Иногда это даёт какое-то преимущество перед обычными схемами.

Схемы без дверей

Из всех альтернативных дизайн без дверей является наиболее практичным. Двери можно заменить люками, расположенными на ступеньках или рампах, и путь продолжается z-уровнем выше или ниже. Такую схему становится труднее понимать, а некоторые высокоэффективные схемы будут требовать более серьёзной модификации, но любую схему, которую можно создать с дверьми, можно создать и без них. Использование люков вместо дверей защищает от блокировки двери существами или объектами (теперь вашу схему не заклинит от трупа мухи). Подобным образом можно использовать выдвижные мосты, но они могут приводить к проблемным задержкам.

Схемы без люков

Схемы без люков намного труднее построить и они менее полезны. С помощью инверсии сигнала можно заставить дверь работать как люк; поднимающийся мост работает как люк. Оба варианта вносят задержки в схему, что требует значительного увеличения схем и ограничивает эффективность памяти. Такие схемы понадобятся, если нужно использовать логику на летающих существах или схему, погружённую в жидкость — возможность похвастаться логической системой, погружённой в магму и работающей на огненных бесах стоит того.

Схемы на мостах

Вместо люков и дверей можно использовать мосты. Двери можно заменить выдвижными мостами над рампами или ступеньками; люки можно заменить поднимающимися мостами или выдвижными мостами над каналом. Мост вносит раздражающие задержки, но это единственный способ использовать разрушителей строений в логической схеме. Ирония того, что минотавра заставляют бегать по лабиринту без выхода может стоить сложностей при построении. Дополнительный бонус — мосты не получится заклинить, как двери — труп мухи в вашей логической схеме будет стёрт из этой грани бытия.

Выбор существа

Есть разные варианты существ, на которых будет работать схема, каждый со своими достоинствами и недостатками.

Домашние животные

Домашних животных можно использовать для логики существ, но у них есть масса недостатков. Самки могут давать потомство внутри вашей схемы; их выводок может блокировать двери и нажимать на нажимные пластины. Травоядные животные, конечно, умрут от голода внутри схемы, если только специально не позаботиться о них. Некоторые домашние животные слишком малы, чтобы на них срабатывали нажимные пластины; некоторые умеют летать, требуя схемы без люков. Все немодифицированные домашние животные будут умирать от возраста, требуя периодической замены. У большинства домашних животных сравнительно малая продолжительность жизни. Логику с использованием домашних животных нужно строить на нажимных пластинах, которые срабатывают на жителей, и их строительство может превратиться в кошмарное количество отмен работ и застрявших и умирающих от голода дварфов. Тем не менее у домашних животных есть одно большое преимущество: они движутся к зоне сбора, поэтому их движением можно управлять прямым действием игрока.

Захватчики

Захватчиков обычно полно на большинстве карт, они редко дают потомство, не требуют поддержки. Нажимные плиты необязательно строить срабатывающими на жителей. Эльфы и гоблины никогда не умирают от старости. Однако захватчики могут привнести свои проблемы. Они могут вызвать отмену работы, в некоторых схемах они могут сбежать, наводя хаос глубоко внутри крепости. Дварфы с арбалетами и болтами иногда будут стрелять в ваших вычислителей. Наконец, для предсказуемых вычислений логика на захватчиках требует путь к краю карты. Если ваша логическая схема находится внутри крепости, огороженной стеной, даже поднятие моста на входе может привести к непредсказуемому маршруту.

Дварфы

Для работы схемы можно использовать и самих дварфов, и это, возможно, самый интересный выбор. Схемы на дварфах обычно называют борг-логикой ^en. Хотя они живут дольше большинства домашних животных, дварфы быстро умирают от голода и жажды, требуя частого и бережного обслуживания. Дварфы без работы идут по непредсказуемым маршрутам. Они требуют сна, что может привести к очень большим задержкам. Замужние дварфийки могут давать потомство. В то же время дварфы — отличный выбор для схем. Дварфы могут активировать как нажимные пластины, так и рычаги. Цель их пути можно изменять непосредственными действиями игрока многими способами — наиболее просто и предсказуемо через военные расписания и маршруты вагонеток. Можно представить, что вся Dwarf Fortres — это одна большая логическая схема, работающая на дварфах. Более философски настроенный наблюдатель может подивиться, сквозь сколь колоссальную, неописуемую логическую схему он проходит, пока играет в Dwarf Fortress…

Нежить

Нежить — интересный выбор. Отсутствие ухудшения атрибутов позволяет строить более точные повторители. Их можно использовать в полностью погруженных схемах — даже погруженных в магму. В некоторых биомах они исцеляются. Тем не менее нежить ведёт себя как дикие животные, что затрудняет их использование в схемах. Без ясной цели они не действуют предсказуемо. Один из возможных вариантов решения этого — поставить им видимую цель, к которой бы направлялась нежить, окружив схему каналами вместо стен и поместив пленного захватчика в прямой видимости зомби-логика. (прим. переводчика — скорее всего, статья писалась во времена, когда прыжки и лазание по стенам не были введены; они были введены в 0.40.01 и в новейших версиях этот вариант, скорее всего, работать не будет).

Другие варианты

Других вариантов не так много, но в целом любое достаточно изученное существо можно использовать для построения схем. Можно использовать разрушителей строений, но для них требуются схемы только на мостах. Аналогично, летающие и плавающие существа могут создать трудности, но они решаемы. Существа, избегающие ловушек, почти бесполезны, хотя гремлинов могут выдавать сигнал через рычаги; оглушаемые существа, как кобольды, могут активировать нажимные пластины, если их оглушить; существа, не иммунные к паутине, могут активировать пластины, если их запутать в паутине. Существа размером меньше 10 000 не могут активировать нажимные пластины, но их можно использовать с помощью дополнительных существ, которые убегают от них или атакуют их, наступая на нажимную пластину. Тем не менее, основа логики существ — предсказуемый путь существа. Из-за этого диких животных сложно использовать для схем.