去年我做了一个公民科学比赛。 它使玩家可以清除量子计算机中的错误，这就是我们称之为解码的过程。 给他们一个很容易理解的问题，但是我们不知道好的解决方法。 通过寻找获得高分的方法，玩家可以积极参与科学研究。
这个问题以简单的益智游戏的形式出现，基于数字网格。 它与当前任何游戏都不十分相似，但与Threes确实具有某些相似之处！ ， 2048或Sudoku 。 我称它为Decodoku。
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Decodoku
Decodoku项目可让您参与量子计算机的研究。 decodoku.com
根据去年Decodoku玩家开发的方法，我决定制造一个机器人。 这是根据我们高分者的方法来设计的，目的是要自己达到这样的分数。 然后可以将其合并到实际量子计算机的解码算法中。
它尚未实现这一目标。 它的得分相当不错，但肯定不如启发它的球员那么聪明。 即便如此，它也发现了重要的用途：极大地增强了游戏性。
Decodoku的原始版本有一个简单的文本和图片教程。 给玩家一些关于如何解码的讲座，然后继续进行下去。 当前版本完全不同。 该教程是交互式的，并提出了机器人给出的建议动作。 玩家可以在工作中学习，并获得以前的高得分手的启发。
原始版本在尝试解释其方法时也没有给予玩家太多帮助。 保存文件使玩家可以分享他们如何获得高分的完整故事，但是解释他们为何做出每一步动作的重担仍然由玩家承担。
此错误是我们视为功能之一。 Decodoku的目的是让玩家有成为研究者的感觉，而努力弄清楚这是其中的很大一部分。
即使这样，还是要有一个明智且经验丰富的主管来鼓吹想法。 至少在某种程度上，这是机器人可以扮演的另一个角色。 通过将自己的举动与机器人的举动进行比较，看看他们何时同意和不同意，玩家可能会更好地了解他们在做什么以及为什么。
为了帮助玩家解决这个问题，最好看一下机器人的实际想法。 这就是本文其余部分要讨论的内容。
Decodoku的基础知识
首先，我们应该花一点时间来解释机器人（和玩家）应该做的工作。
在Decodoku中，网格上有一堆数字。 每个都属于一个组。 每个组中的数字加起来等于10的倍数。
随着时间的流逝，数字不断变化。 新团体来了。 老群体变得更大。 一旦足够大，游戏就结束了。
您的工作是防止这种情况。 通过移动数字来保持小组的规模。 通常情况下，小组的增长会比您应付的速度快一点，因此您注定要在某个时候结束游戏。 但是，保存时间越长，您的得分就越高。
在教程游戏中，您将看到组是什么。 下图是一个示例。 不同的组以不同的颜色显示。
通常，您没有足够的动作来清理所有内容，因此您需要确定优先级以获得高分。 这就是该策略的用武之地。
在普通游戏中，您还必须计算出哪些数字属于哪些组。 一场艰苦的比赛是一样的，除了一个正方形总是围绕其内容。 但是我们不会在这里详细介绍这些内容，因为该机器人是专门为教程游戏设计的。
机器人的想法
机器人会考虑每个数字，并询问以下三个问题。
- 同一组中有多少个数字？ 这包括数字本身。 例如，上图中的浅蓝色7与两个数字组成一个组，绿色9与3组成一个组。
- 小组的中心在哪里？ 尽管不是唯一定义，但这是组的中间点。 我们使用质心。 要了解如何对像英国这样的怪异形状进行定义，请参见此处。
- 号码离市中心有多远？ 尽管这看起来很简单，但是有多种定义距离的方法。 该机器人使用的是曼哈顿距离，即垂直距离加上水平距离，因为它反映了数字的实际移动方式。
该机器人还考虑每对数字，以及它们如何相互关联。 对于每对，它询问以下x个问题。
- 他们相距多远？ 我们再次使用曼哈顿距离。
- 他们属于同一组吗？ 来自不同组的数字一起移动会迫使他们的组合并，从而变得更大。 因此，仅合并来自同一组的数字似乎是一个好主意。
- 如果您经过小组的中心，他们相距多远？ 为此，只需将对中两个数字相加到组中心的距离即可。 如果一个人离中心很远，或者两者都离得太远，它将很高。 如果两者相距甚远，即使它们彼此紧邻，也会很高。
- 他们加起来是10吗？ 一起移动数字会使它们加起来，而10的倍数会消失。 因此，如果一对加到10，将它们组合将完全摆脱它们。
- 他们有多少有用的邻居？ 也许这对加起来不等于10。但是，有没有一个邻居可以弥补这一差异呢？ 有多少个这样的邻居？
- 每个邻居有几个，不包括另一个？ 两个数字在一个岛上彼此的邻居是否远离其他任何人？ 还是有很多其他选择？
这是机器人需要知道的一切吗？ 可能不会。 如果您认为其他因素很重要，请通过玩游戏来测试您的理论，并告诉我们您发现了什么。
机器人做什么
给定所有这些信息，该机器人将分配一个对的等级。 为了获得最佳排名，机器人会建议将它们拉近。
我选择的排名有点奇怪，但我会尽力解释。
- 属于同一个组的对比不存在的对要好。
- 距离小于4的线对要好于距离较大的线对。 距离越小越好。 这会优先处理非常接近的对。 为什么4特别？ 不是！ 其他方法可能会更好。
- 对于距离为4或更大的线对，距离越大越好。 如果处理了所有接近的对，则此规则可确保我们不会忘记引入已经漂浮的东西。
- 到组中心的距离越大，效果越好。 如果其他所有条件都相等，则我们将重点放在距离组中心相当远的对上。
- 有其他邻居的一对是最好的。 没有其他邻居的配对也很好。 双方都有其他邻居的对还可以。 这优先于修剪从组中逃脱的事物，而不是摆脱孤立的对。 大数对中间的对将最后处理。
在此，较早的规则优先于较晚的规则。 因此，即使根据规则2–5看起来不错，如果它们不满足规则1，它们的排名也将低于任何一对。
您可能不同意此排名的定义。 您可能会注意到，该漫游器感兴趣的某些信息已被忽略。 您可能对如何进行改进有想法。 但愿如此！ 通过玩游戏测试您的理论，并告诉我们您发现了什么。
交给你
我不认为Decodoku玩家会为机器人的细节担心太多。 我不希望他们尝试自己制造机器人。
我希望他们考虑的是面对Decodoku网格时他们会问什么问题，以及他们如何使用这些信息。 本文提供了一个示例，但玩家不必那么正式。 任何技巧都可以帮助我们编写出色的量子纠错算法。 让我们知道你发现什么。
