Как сделать лабиринт для соревнований
Обновлено: 07.07.2024
ПРОХОЖДЕНИЕ ЛАБИРИНТА :: ПРАВИЛА И АЛГОРИТМЫ
С глубокой древности лабиринты несли ощущение тайны и загадки. Один из первых лабиринтов, известных человечеству, описывает Геродот - это был египетский Лабиринт, в котором было 5000 комнат. Со временем лабиринты утратили свое религиозно-мистическое значение и стали объектами развлечений, превратившись в сады и парки в виде зеленых изгородей сложной конфигурации.
Разгадывание лабиринтов всегда являлось увлекательнейшим занятием, но еще более увлекательным является создание машин, способных пройти Лабиринт.
Одним из самых простых правил для прохождения лабиринта является правило "одной руки": двигаясь по лабиринту, надо все время касаться правой или левой рукой его стены. Этот алгоритм, вероятно, был известен еще древним грекам. Придется пройти долгий путь, заходя во все тупики, но в итоге цель будет достигнута. Хотя у этого правила и есть один недостаток, но о нем мы поговорим позже.
Попробуем описать робота, действующего в соответствии с правилом "правой руки".
В начале своей работы робот должен найти стену, по которой он будет следовать. Для этого он может просто двигаться вперед, пока не упрется в преграду.
После того как робот наткнулся на препятствие, он начинает передвигаться в соответствии с правилом "правой руки".
Двигаясь вдоль стены, робот следит, есть ли проход справа. Если проход есть, робот должен идти по нему, чтобы не оторваться от стены справа.
Если прохода нет - впереди стена - робот поворачивает налево. Если прохода снова нет, он еще раз поворачивает налево, таким образом разворачиваясь на 180 градусов, и идет в обратном направлении.
Блок-схема алгоритма для робота, работающего по правилу "правой руки", представлена на рисунке.
Попробуем проверить работу данного алгоритма и напишем для него программу. Для этой цели обратимся к среде программирования GameLogo . Эта среда является удобным средством для моделирования различных алгоритмов, связанных с управлением роботами. В ней есть исполнитель черепаха, который по своей сути является не чем иным, как самым настоящим роботом. Черепаха располагает очень удобным набором команд - вперед, направо, налево, назад. Кроме того, в центре черепахи есть датчик, принимающий значение от 0 до 100, в зависимости от тона поверхности, на которой она находится.
Диалект языка Лого, который мы будем использовать, очень прост и похож на Basic. Познакомиться с командами языка можно здесь. А бесплатно скачать среду программирования GameLogo - здесь. Размер дистрибутива невелик - всего 1 Mb.
В архиве с GameLogo есть фоны с лабиринтами, одним из которых мы и воспользуемся.
В самом начале программы дадим команду черепахе, чтобы она подняла перо (по умолчанию черепаха оставляет после себя след).
Размер поля - 800 на 600 точек. Исходное положение для черепахи находится в месте с координатами 115, 545 (белый квадрат).
Цвет дорожек лабиринта - светлый, на них датчик будет принимать значения больше 50. Цвет стен лабиринта - темный, значение датчика будет меньше 50. Выход из лабиринта представлен черным квадратом, значение датчика над которым будет равно 0.
Объявим переменную флаг, с помощью которой будем контролировать, достигнут ли выход из лабиринта.
Напишем программу и запустим ее с помощью большой красной кнопки с надписью "Выполнить".
Если известно, что у лабиринта нет отдельно стоящих стенок, то есть нет замкнутых маршрутов, по которым можно возвращаться в исходную точку, то такой лабиринт называют односвязным и его всегда можно обойти полностью, применив правило "одной руки".
Если же лабиринт содержит отдельно стоящие стенки, то, применяя правило "одной руки", не всегда можно пройти все коридоры и тупики. Лабиринты с отдельно стоящими стенками и с замкнутыми маршрутами называются многосвязными. При этом многосвязные лабиринты можно разделить на две группы: без "петли" вокруг цели (замкнутый маршрут не проходит вокруг цели) и с замкнутой "петлей" вокруг цели (цель можно обойти по замкнутому маршруту).
Робот для прохождения лабиринта на базе ATmega8
(соревнования Micromouse competition).
В многосвязных лабиринтах второй группы правило "одной руки" не работает и, применяя его, достичь цели невозможно. Но и эти лабиринты можно пройти, полагаясь на точный алгоритм.
Решение задачи о таких лабиринтах принадлежит сравнительно позднему времени, и начало ему положено Леонардом Эйлером. Эйлер не без оснований полагал, что выход из любого лабиринта может быть найден, и притом сравнительно простым путем.
Универсальный алгоритм прохождения любых лабиринтов был описан только через столетие в книге французского математика Э. Люка "Recreations matematiques", изданной в 1882 году. Интересно, что Люка при описании алгоритма указал на первенство другого французского математика М. Тремо. Таким образом, алгоритм стал известен как алгоритм Люка-Тремо .
Тремо предлагает следующие правила: выйдя из любой точки лабиринта, надо сделать отметку на его стене (крест) и двигаться в произвольном направлении до тупика или перекрестка; в первом случае вернуться назад, поставить второй крест, свидетельствующий, что путь пройден дважды - туда и назад, и идти в направлении, не пройденном ни разу, или пройденном один раз; во втором - идти по произвольному направлению, отмечая каждый перекресток на входе и на выходе одним крестом; если на перекресте один крест уже имеется, то следует идти новым путем, если нет - то пройденным путем, отметив его вторым крестом.
Клод Шеннон (Claude Elwood Shannon)
Зная алгоритм Тремо, можно скорректировать поведение легендарного Тесея. Вдохновленный подарком любимой Ариадны, он уверенно идет по лабиринту. Вдруг перед ним возникает ход, по которому уже протянута нить. Что делать? Ни в коем случае не пересекать ее, а вернуться по уже известному пути, сдваивая нить, пока не найдется еще один непройденный ход.
Применив вариант алгоритма Тремо, отец теории информации Клод Шеннон (Claude Elwood Shannon) построил одного из первых самообучающихся роботов. Шеннон дал ему звучное имя "Тесей", но в истории "Тесей" стал больше известен как "мышь" Шеннона. "Мышь" сначала обследовала весь лабиринт, а затем (во второй раз) проходила весь путь значительно быстрее, избегая участков, пройденных дважды.
В наши дни роботы, проходящие лабиринт, являются участниками одного из самых интересных состязаний думающих машинок, которое проходит в нескольких странах мира. Эти соревнования носят общее название Micromouse competition и по своим техническим новациям относятся к лидерам робототехнического спорта.
На первой Российской Олимпиаде Роботов проводились соревнования, целью которых было прохождение своеобразного лабиринта: за наиболее короткое время, двигаясь через "открытые двери" в стенках, робот должен был добраться от места старта до места финиша. Контролировать свое движение робот мог по черным линиям, нанесенным на пол лабиринта.
Спортивный лабиринт (СЛ) — новый вид спортивного ориентирования в заданном направлении, отличающийся от классического тем, что спортсмены ориентируются на маленькой площадке среди искусственных препятствий, протяжённость дистанций 100—500 м. Карты СЛ обычно имеют масштаб 1:100 (в 1 см — 1 м) и не нуждаются в ориентировании по сторонам света (отсутствуют линии магнитного меридиана). В качестве искусственных ориентиров/препятствий используются обычно заборчики, установленные на площадку СЛ непосредственно перед началом соревнований. Несмотря на минимализм, дистанции в СЛ могут быть достаточно сложными.
Содержание
Предпосылки
Добавьте ссылки на источники, в противном случае он может быть удалён.
Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (25 мая 2011)
Одной из причин создания СЛ явилась недостаточная зрелищность спортивного ориентирования [1] [2] . В классическом спортивном ориентировании спортсмен показывает не только свою физическую подготовку, но и сообразительность, этот вид спорта не требует специальных сооружений, особой экипировки, не имеет ограничений по возрасту. По всем критериям этот вид спорта должен был стать народным. Но отсутствие информации из-за специфики этого вида спорта ограничивают приток спортсменов в ориентирование [1] [источник не указан 1123 дня] . Для привлечения СМИ к освещению соревнований по спортивному ориентированию делались различные попытки:
- смотровые и радио-КП
- демонстрация в он-лайн режиме на большой карте-экране движения спортсменов по дистанции (с использованием gps-передатчиков)
Однако такие демонстрации малопонятны непосвящённым зрителям и неинтересны для ТВ.
В качестве одного из вариантов повышения зрелищности спортивного ориентирования был предложен СЛ и за короткое время показал себя с хорошей стороны. Соревнования можно проводить практически в любом месте, зрителям понятны задачи, стоящие перед спортсменами, при желании любой зритель может стать участником. [источник не указан 1123 дня]
Спортивный лабиринт и классическое спортивное ориентирование
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 12 мая 2011.
В СЛ спортсмены решают те же задачи, что и в классическом СО — на карте и на местности присутствуют точечные и линейные ориентиры, необходимо быстро выбрать маршрут и правильно реализовать его. Цена ошибки в СЛ значительно выше, чем в классическом СО, так как 5-10 КП необходимо найти за несколько десятков секунд (в классическом СО то же число контрольных пунктов проходят за 40-50 мин.) и ошибка в 2-3 сек. на КП, незаметная в в классическом СО, на дистанции СЛ может повлиять на распределение мест. При этом соревнования проходят на небольшой площадке, полностью просматриваемой зрителями, что позволяет демонстрировать соревнования по микро-ориентированию на ТВ.
Правила СЛ
Карта СЛ (простая дистанция)
Карта СЛ (сложная дистанция)
На огороженной ровной площадке установлены препятствия и контрольные пункты. На карте указаны контрольные пункты, которые соединены и перенумерованы в порядке прохождения. Масштаб карты 1:100 (иногда 1:150). Карта ориентирована по расположению места старта независимо от магнитного меридиана. Задача участника — пройти отмеченные на карте КП в указанном порядке. Не разрешается перепрыгивать препятствия или другим способом пересекать их. За неправильное прохождение дистанции или преодоление препятствий спортсмен дисквалифицируется (результат не засчитывается). Особенностью СЛ является то, что в карте-схеме спортсмена указаны только порядковые номера, нет легенд и реальных номеров КП. Обычно в СЛ используются электронные средства отметки (это позволяет быстро проверить правильность прохождения дистанции), но возможно применение компостеров или иных средств.
История
СЛ — отдельный вид соревнований
Неоднократно проводились соревнования по спортивному лабиринту:
Соревнования могут быть личными и командными. Проводились также эстафеты в СЛ.
При проведении соревнований по СЛ используется многоступенчатая система. На массовых стартах (участвуют все желающие) сначала проводятся ознакомительные забеги — на простых дистанциях участники учатся ориентироваться и осваивают систему электронной отметки. Затем проходят полуфиналы, по результатам которых формируются группы финалистов. Могут быть мужские и женские группы, а при большом количестве разновозрастных участников могут быть отдельные финалы для разных возрастных групп. Участников финального забега отводят в зону, откуда они не могут видеть Лабиринт и то, как другие участники проходят дистанцию. Для финального забега готовится наиболее сложная дистанция. Соревнования опытных ориентировщиков проходят по той же схеме, но время на ознакомительные забеги сокращено.
В командных соревнованиях используется несколько иная система: после ознакомительных забегов все участники команды получают примерно равноценные по сложности задания, результат команды определяется суммой результатов участников. По предварительной договорённости определяется штрафное время, которое добавляется команде за каждого снятого участника.
Виды СЛ
Инструмент для командной работы Лабиринт для 8 - 32 человек (2 стороны, 50х50 см)
Для тех, кто испытывает команды на прочность!
Для работы с командами можно использовать множество инструментов, но по-настоящему интересным в командных играх является Командный лабиринт. Ведь это работа всей команды не только по командообразованию, это вовлечение всех участников в группе для достижения их командного результата.
С одной стороны, может показаться, что выполнить задачу в Лабиринте для команды смогут все, но как показывает практика, иногда даже, отведенного времени для некоторых команд бывает недостаточно. Ведь здесь важна слаженная работа всего коллектива, потому что нужно провести шарик не только по лабиринту и найти выход из него, важно и не попасть в тупик и не оказаться в фальш-лунке, из которой очень сложно выбраться. И именно на этих препятствиях, и проверяется работа всей команды.
Лабиринт для командообразования это деревянная основа с перегородками создающими лабиринт, одна сторона которого это лёгкий вариант лабиринта, а другая - это сложный лабиринт. Размер лабиринта 50 см, и рассчитан на количество участников от 8 до 32 человек. По краям командного лабиринта имеются нити, за которые и должны держать сам лабиринт команда. Сила натяжения нити, их положение, для того чтобы шар начал своё движение по лабиринту - вот что представляет для команд настоящее испытание.
В тимбилдинге игра может иметь вариативность в постановке задач на упражнение и игры, от сплочения команды до выявления или проверки лидерских качеств. Или используйте Командный лабиринт для соревновательности, к примеру, приобретите 3 лабиринта, и для трёх команд дайте одно и то же задание и посмотрите, кто смог выполнить его быстрее всех. А потом обсудите, что помогло выигравшей команде победить.
Вы сами можете придумывать разные варианты использования этого командного инструмента.
Как использовать Лабиринт для команды?
Разложите командный инструмент на полу, если вы проводите упражнение в закрытом помещении, или на земле, если вы находитесь на открытом воздухе. Вытяните все нити, по количеству участников вашего командного мероприятия, таким образом, чтобы каждому участнику данной командообразующей игры было удобно и легко взяться за края нитей.
Положите шар в любое начальное положение. Чем дальше шар от финишной лунки, тем сложнее его прохождение. И как только участники возмутиться за края нитей, дайте инструкцию или задание на выполнение этого командного упражнения.
Участники поднимают деревянный лабиринт и держа на весу, управляя нитями, перемещают шар от начального положения до финишной лунки, проходя все препятствия в лабиринте. Если ваша команда справилась с одной стороной лабиринта слишком быстро - попросите их выполнить тоже самое, но уже на другой стороне лабиринта, на более сложной.
Что входит в командный инструмент Лабиринт?
- Поле лабиринта двухстороннее
- Нити и шарик
- Инструкция по применению
- Сумка для переноски лабиринта
Хотите разнообразить командные игры?
Купите инструмент Командный лабиринт!
У нас много пользователей, которые используют классические хобби, чтобы расслабиться и провести тихие моменты. Многие из них так же популярны, как поиск слов или кроссворды, которые никогда не выходят из моды. Несколько лет назад появились головоломки судоку, которые вызывают столько страстей. На наших Windows компьютер, который не играл в классический пасьянс, тральщик или пинбол, все это классика цифровых развлечений.
Одно из самых интересных развлечений, которое мы можем найти, - это создавать лабиринты разных уровней и играть в них, где наша миссия - найти выход в конце. По этой причине сегодня мы собираемся показать лучшие веб-сайты, где можно играть в лабиринты с нашего собственного компьютера и совершенно бесплатно, с которыми мы можем развлечься в свободное время за нашим компьютером.
Настройте свои лабиринты с этих веб-страниц
Генератор лабиринта, просто и весело
Если вы хотите совершенно бесплатно создавать лабиринты и играть в них с помощью генератора лабиринтов, вы можете сделать это, открыв их веб-сайт Честного ЗНАКа .
GlassGiant, настраивайте лабиринты с множеством опций
Это веб-сайт, посвященный образовательным играм, и среди них мы можем найти инструмент для создания лабиринтов и игры с ними, например, Custo Maze Generator, с помощью которого можно создавать собственные пазлы онлайн . Вместо того, чтобы предлагать варианты размера, здесь мы можем выбрать количество строк и столбцов, из которых будет состоять наш лабиринт. Он также предлагает возможность выбрать его размер, а также уровень сложности (очень легкий, легкий, средний, сложный, очень сложный). Инструмент позволяет нам Добавить и передний план, и фон цвета чтобы сделать его визуально более привлекательным. Кроме того, это позволяет нам отмечать начальную и конечную точки в дополнение к загрузке в PNG форматирование на нашем компьютере после завершения.
Вы можете играть в мифический лабиринт с GlassGiant бесплатно, заходя на свой официальный сайт .
MazeGenerator, создавайте и решайте лабиринты
На этом сайте у нас есть несколько вариантов создавать наши персонализированные лабиринты разными способами. Мы можем создать их прямоугольной, треугольной, круглой и шестиугольной формы. В зависимости от выбранной формы у нас будут разные дополнительные параметры для регулировки размера нашего лабиринта. У нас будет два дополнительных варианта сложности с Значения E и R . Лабиринт со значением E со значением 100 имеет более короткое решение по сравнению с его размером. С помощью значения R мы позаботимся о том, чтобы определить количество тупиков, но длинных. При более высоком значении меньше тупиков, а более высокое значение ведет к большему количеству тупиков, но более коротких. Кроме того, в нем есть флажок, который отмечает путь к решению лабиринта. Жаль, что веб-дизайн выглядит очень непривлекательным. Все наши творения можно скачать как PDF, SVG или PNG файлы .
Создавайте и играйте в пользовательские лабиринты на странице MazeGenerator бесплатно от эту ссылку .
Maze Maker, случайные и динамические лабиринты
Получайте удовольствие, создавая лабиринты и играя с ними в Maze Maker совершенно бесплатно, доступ к их сайту .
Donjon.bin.sh, настройте свой лабиринт по максимуму
Если вы хотите создавать лабиринты онлайн с Donjon.bin-sh совершенно бесплатно, нажмите по этой ссылке.
Xefer, создавайте и решайте лабиринты
Эта страница - уникальный инструмент для создания лабиринтов, так как она позволяет нам не только создавать наши пазлы, но и решить их . Само приложение отвечает за выполнение алгоритма в нашем недавно созданном лабиринте, чтобы найти быстрое решение. Кроме того, у него есть обычные возможности любого генератора лабиринтов, поскольку мы можем установить количество строк и столбцов, а также размер ячейки . Мы можем управлять вашим уровнем сложности от высокого до низкого, используя опцию Anfractuosity. Его главный недостаток в том, что, хотя он может решать головоломки самостоятельно, у него нет возможности загрузки для него.
Попробуйте Xefer в качестве онлайн-генератора лабиринтов от доступ к своему официальному сайту .
PuzzleMaker, создавайте лабиринты разных геометрических форм
Эта веб-страница содержит большое количество инструментов для создания собственных лабиринтов. Для этого нам нужно будет присвоить ему заголовок и выбрать форму, которую мы хотим, чтобы наш лабиринт имел, поскольку у нас есть пять различных форм, таких как круглая, квадратная, прямоугольная среди прочего. Позже мы сможем выбрать его размер: 80 x 80 - самый большой размер. Мы также вводим пиксели, которые хотим иметь в каждом квадрате лабиринта. Например, если размер нашей головоломки больше 40 x 40, это значение должно быть меньше 8. Кроме того, при создании нашего лабиринта мы можем добавить случайные маршруты , вертикальные или горизонтальные горизонтальные пути, шахматные дорожки или концентрические квадраты. После создания их можно сохранить как PNG .
Если вы осмелились создать свой собственный онлайн-лабиринт с помощью PuzzleMaker совершенно бесплатно, зайдите в их веб-сайт Честного ЗНАКа .
Образование с образовательным содержанием и генератором лабиринтов
Этот сайт ориентирован на образовательных поле, и в нем мы можем найти все виды рабочих листов, упражнений и уроков, среди других типов образовательного контента, предназначенного для студентов. Здесь мы найдем генератор лабиринтов различных размеров: маленький, средний, большой или очень большой. У нас также будет возможность выбрать ваш уровень сложности , а также возможность добавления рамок, чтобы сделать их более индивидуальными и привлекательными. Возможно, у него не так много вариантов настройки, как на других страницах, но он идеально подходит для быстрого создания наших головоломок. Как только наш лабиринт создан, мы можем скачать его как PDF файл .
Доступ к образованию из здесь создавать свои собственные лабиринты бесплатно.
Читайте также: