গডোট মেশিন: 4 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

গডোট মেশিন কি?

এটি মানুষের অভিজ্ঞতার অংশ যে আমরা এমন কিছু অপেক্ষা করার অবস্থায় নিজেকে খুঁজে পেতে পারি যা দীর্ঘদিন অপেক্ষা করার পর অবশেষে ঘটতে পারে, অথবা একেবারেই নয়।

গডোট মেশিন হল ইলেক্ট্রো-আর্টের একটি সৌর-চালিত টুকরা যা সম্ভাব্য অর্থহীন অপেক্ষার সাথে মরিয়া আবেগকে ধরার চেষ্টা করে।

নামটি স্যামুয়েল বেকেটের বিখ্যাত নাটক ওয়েটিং ফর গডোটের, যেখানে দুজন লোক একটি নির্দিষ্ট গডোটের আগমনের জন্য অপেক্ষা করছে, যারা হয়তো আগামীকাল, পরশু, অথবা কখনই আসবেন না।

তাহলে গডোট মেশিন কি করে?

1. 1. কিছু রোদ দেওয়া, একটি Joule চোর সার্কিট ক্যাপাসিটরের একটি ব্যাংক চার্জ শুরু।
2. 2. একবার প্রায় 5V চার্জ করা হলে, Arduino Nano চালিত হয়।
3. 3. Arduino একটি 20-বিট সত্য র্যান্ডম সংখ্যা তৈরি করে, যা 4-বিট LED বারে দেখানো হয়।
4. 4. এই সংখ্যাটি অন্য একটি এলোমেলো সংখ্যার সাথে তুলনা করা হয়, যা সবার অজানা, যা প্রথমবার সার্কিট বুট হওয়ার সময় eeprom এ সংরক্ষিত ছিল।
5. 5. সমান হলে, অপেক্ষা শেষ, মেশিন এই ঘটনাটি eeprom এ সঞ্চয় করে এবং এখন থেকে সবুজ LED এবং পাইজো বীপার সক্রিয় হয় (যদি পর্যাপ্ত শক্তি থাকে)।
6. 6. সমান না হলে, আশা, হতাশা, পুনরাবৃত্তি।

… এছাড়াও, একবারে তৈরি করা নম্বরটি বীপার দ্বারা শ্রবণযোগ্য করা হয়, তাই আপনি আসলে ভুলে যাবেন না যে আপনার কাছে একটি গডোট মেশিন রয়েছে।

গডোট নাম্বারটি হিট করার সম্ভাবনা 1 এর উপরে 2^20 বা এক মিলিয়নের মধ্যে একটি, এবং মেশিনটি খুব দ্রুত নয়, বিশেষ করে শীত এবং শরত্কালে, এটি খুঁজে পেতে বছর লেগে যেতে পারে। আপনার গোডোট মেশিন এমনকি আপনার উত্তরাধিকার অংশ হতে পারে। পরের সংখ্যাটি পরীক্ষা করার জন্য অপেক্ষা করার সময়, আপনি আপনার দূরবর্তী মহান নাতি -নাতনিরা অবশেষে এটিকে কীভাবে তার সিদ্ধান্তে আসতে পারেন তা নিয়ে কল্পনা করতে পারেন। সংক্ষেপে: আসন্ন ছুটির মরসুমের জন্য এটি আদর্শ উপহার!

ধাপ 1: পরিকল্পিত

গডোট মেশিন নিয়ে গঠিত:

-একটি জোল চোর এনার্জি হার্ভেস্টার (Q1) যা 9x2200uF ক্যাপাসিটার চার্জ করে। যারা হেলিক্সফোবিয়ায় ভুগছেন (ইনডাক্টরদের একটি অযৌক্তিক উদ্বেগ, যখন ক্যাপাসিটর এবং প্রতিরোধক এই ধরনের কোন সমস্যা সৃষ্টি করে না), ম্যানুয়াল উইন্ডিংয়ের প্রয়োজন নেই বলে ভয় পান: এখানে দেখানো হিসাবে একে অপরের আশেপাশে স্ট্যান্ডার্ড কোক্সিয়াল ইন্ডাক্টর স্থাপন করে কাপলিং তৈরি করা হয় ২ য় ছবি। অসাধারণ কৌশল!

-একটি বিচ্ছিন্ন ট্রানজিস্টার পাওয়ার সুইচ (Q2, Q3, Q4), যা 5V1 এ এবং প্রায় 3.0V এ বন্ধ থাকে। আপনি R2-R4 টিউন করতে চাইতে পারেন যদি আপনি বিভিন্ন (সাধারণ উদ্দেশ্য) ট্রানজিস্টর প্রকার ব্যবহার করেন।

-একটি এনট্রপি জেনারেটর (Q6, Q7, Q8)। এই সার্কিট মাইক্রোভোল্ট থেকে ভোল্ট স্তরে পরিবেশে উপস্থিত ইলেকট্রনিক শব্দকে বাড়িয়ে তোলে। সেই সংকেতটি তারপর একটি বিশৃঙ্খলা-ভিত্তিক (পড়ুন) এলোমেলো সংখ্যা জেনারেটরের বীজের জন্য নমুনা করা হয়। গিটার স্ট্রিং এর একটি টুকরা একটি অ্যান্টেনা হিসাবে কাজ করে।

-একটি LED- বার 4 LEDs বা 4 টি লাল LED, একটি পাইজো বীপার এবং একটি সবুজ LED।

লক্ষ্য করুন যে পাওয়ার সুইচের আউটপুট (Q4 এর সংগ্রাহক) Arduino Nano এর 5V পিনের সাথে সংযুক্ত, VIN পিনের সাথে নয়!

ধাপ 2: গডোট মেশিন তৈরি করা

আমি পারফোর্ডের একটি টুকরোতে সার্কিটটি তৈরি করেছি। সেখানে বিশেষ কিছু নেই। 2V/200mA সোলার প্যানেল অন্য একটি প্রকল্প থেকে অবশিষ্ট। ব্র্যান্ড ভেলম্যান। একটি তীক্ষ্ণ ছুরি ব্যবহার করে এটি খোলা সহজ, স্ক্রু ইত্যাদির জন্য ছিদ্র ড্রিল করা। সার্কিট বোর্ড এবং সোলার প্যানেলটি প্লাইউডের দুটি টুকরোতে স্ক্রু করা হয়েছে, যেমন ছবিতে দেখানো হয়েছে। ধারণা হল যে সৌর প্যানেলটি একটি জানালায় সূর্যের দিকে স্থির থাকতে পারে।

ধাপ 3: কোড: বিশৃঙ্খলা থেকে এলোমেলো সংখ্যা?

কিভাবে এলোমেলো সংখ্যা তৈরি করা হয়? আচ্ছা, তারা গণিত দিয়ে তৈরি!

আরডুইনো র্যান্ডম নম্বর জেনারেটর ফাংশন এলোমেলো () ব্যবহার করার পরিবর্তে, আমি আমার নিজের র্যান্ডম নম্বর জেনারেটর (আরএনজি) লেখার সিদ্ধান্ত নিয়েছি, কেবল মজা করার জন্য।

এটি লজিস্টিক মানচিত্রের উপর ভিত্তি করে, যা নির্ধারক বিশৃঙ্খলার সহজতম উদাহরণ। এখানে কিভাবে এটা কাজ করে:

ধরুন x 0 এবং 1 এর মধ্যে কিছু বাস্তব মান, তারপর গণনা করুন: x*r*(1-x), যেখানে r = 3.9। ফলাফল আপনার পরবর্তী 'x'। বিজ্ঞাপন অসীম পুনরাবৃত্তি। এটি আপনাকে প্রথম ছবির মতো 0 এবং 1 এর মধ্যে সংখ্যার একটি সিরিজ দেবে, যেখানে এই প্রক্রিয়াটি x = 0.1 (লাল) এবং x = 0.1001 (নীল) এর প্রাথমিক মানের জন্য শুরু করা হয়েছে।

এখন এখানে শীতল অংশটি হল: আপনি দুটি ভিন্ন প্রাথমিক অবস্থার যতই কাছাকাছি থাকুন না কেন, যদি সেগুলি একেবারে সমান না হয়, তবে সংখ্যার ফলস্বরূপ সিরিজ শেষ পর্যন্ত ভিন্ন হয়ে যাবে। একে বলা হয় 'প্রাথমিক অবস্থার প্রতি সংবেদনশীল নির্ভরতা'।

গাণিতিকভাবে, মানচিত্র সমীকরণ x*r*(1-x) একটি প্যারাবোলা। ২ য় চিত্রে দেখানো হয়েছে, আপনি গ্রাফিক্যালি এক্স-সিরিজ নির্ধারণ করতে পারেন যা কোবওয়েব নির্মাণ নামে পরিচিত: অনুভূমিক অক্ষে x থেকে শুরু করুন, y- অক্ষে ফাংশনের মান খুঁজুন, তারপর 45-এ একটি সরলরেখার বিপরীতে প্রতিফলিত করুন ডিগ্রী কোণ উৎপত্তি মাধ্যমে যাচ্ছে। পুনরাবৃত্তি করুন। লাল এবং নীল সিরিজের জন্য দেখানো হয়েছে, এমনকি প্রাথমিকভাবে বন্ধ থাকলেও, তারা প্রায় 30 টি পুনরাবৃত্তির পরে সম্পূর্ণ ভিন্ন হয়ে যায়।

এখন, 'r = 3.9' সংখ্যাটি কোথা থেকে এসেছে? দেখা যাচ্ছে যে r এর নিম্ন মানের জন্য, আমরা শুধুমাত্র দুটি বিকল্প x- মান পাই। আর-প্যারামিটার বৃদ্ধি করলে কিছু সময়ে 4, 8, 16 মান ইত্যাদির মধ্যে একটি দোলনে স্যুইচ হবে। এই শাখাগুলি বা দ্বিখণ্ডিতকরণগুলি r এর বর্ধিত হওয়ার সাথে সাথে আরও দ্রুতগতিতে আসে, যাকে 'বিশৃঙ্খলার দ্বিগুণ পথ' বলা হয়। অনুভূমিক অক্ষের উপর r সহ একটি প্লট এবং অনেক x-iterates উল্লম্বভাবে ওভারল্যাপ করা হবে যা দ্বিখণ্ডিত প্লট (3 য় চিত্র) হিসাবে পরিচিত। R = 3.9 এর জন্য, মানচিত্রটি সম্পূর্ণ বিশৃঙ্খল।

তাই যদি আমরা তাদের থেকে অনেক এক্স-আপডেট এবং নমুনা গণনা করি, আমরা একটি এলোমেলো সংখ্যা পেতে পারি? আচ্ছা না, এই মুহুর্তে এটি একটি ছদ্ম র্যান্ডম সংখ্যা জেনারেটর (PRNG) হবে, যেহেতু আমরা যদি সর্বদা একই প্রাথমিক মান থেকে শুরু করি (রিসেট থেকে বেরিয়ে আসার পরে), আমরা সবসময় একই ক্রম পেতে পারি; ওরফে নির্ধারক বিশৃঙ্খলা। এখানেই এনট্রপি-জেনারেটর আসে, যা পরিবেশে পাওয়া বৈদ্যুতিক শব্দ থেকে তৈরি একটি সংখ্যা সহ লজিস্টিক ম্যাপ বীজ করে।

কথায় আছে, এলোমেলো সংখ্যা জেনারেটর কোড এটি করে:

- পিন A0 এ এনট্রপি জেনারেটর থেকে ভোল্টেজ পরিমাপ করুন। শুধুমাত্র 4 টি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিট রাখুন।

- এই 4 বিটগুলিকে 'বীজ' মানে স্থানান্তর করুন, 32-বিট ফ্লোটিং পয়েন্ট বীজ পেতে 8 বার পুনরাবৃত্তি করুন।

- বীজ 0 থেকে 1 এর মধ্যে পুনরায় বিক্রয় করুন।

- এই বীজের গড় হিসাব করুন এবং x, লজিস্টিক ম্যাপের বর্তমান অবস্থা।

- লজিস্টিক ম্যাপ অনেক (64) ধাপ অগ্রসর করুন।

- কিছু তুচ্ছ দশমিক চেক করে লজিস্টিক ম্যাপ স্টেট এক্স থেকে একটি বিট বের করুন।

- চূড়ান্ত ফলাফলের মধ্যে যে বিট স্থানান্তর।

- উপরের সমস্ত পদক্ষেপ 20 বার পুনরাবৃত্তি করুন।

দ্রষ্টব্য: কোডে, Serial.println এবং Serial.begin বাদ দেওয়া হয়েছে। সিরিয়াল মনিটরে উৎপন্ন এলোমেলো সংখ্যাগুলি পরীক্ষা করতে // সরান।

ন্যায্য হওয়ার জন্য, আমি পরিসংখ্যানগতভাবে এলোমেলো সংখ্যার গুণমান পরীক্ষা করে নি (যেমন NIST পরীক্ষা স্যুট) কিন্তু সেগুলি ঠিক আছে বলে মনে হচ্ছে।

ধাপ 4: আপনার গডোট মেশিনে আশ্চর্য

আপনার গডোট মেশিনটি উপভোগ করুন এবং অনুগ্রহ করে শেয়ার করুন, মন্তব্য করুন এবং/অথবা কিছু অস্পষ্ট হলে জিজ্ঞাসা করুন।

যখন আপনি গোডোট নম্বরটি পাওয়ার অপেক্ষায় আছেন, অনুগ্রহ করে ম্যাড উইথ ম্যাথ প্রতিযোগিতায় এই নির্দেশাবলীর জন্য ভোট দিন! ধন্যবাদ!

ম্যাথ উইথ ম্যাথ প্রতিযোগিতায় রানার আপ