Pythonでスタックマシン風の計算機
タイトルそのまま。
import math global stack stack = [] numbers = map(str, range(0,10)) operators = ["+", "-", "/", "*"] def clear_stack(): for i in range(len(stack)): stack.pop() def concat(st): out = "" for i in range(0, len(st)): tmp = st.pop() if tmp in numbers or isinstance(tmp, float) or tmp == "." : out = str(tmp) + out else: stack.append(tmp) return float(out) return float(out) def calc(): r = stack.pop() op = stack.pop() l = stack.pop() if op == "+": return l + r if op == "-": return l - r if op == "/": return l / r if op == "*": return l * r def solve(token): if token == ".": if stack[len(stack)-1] != "." or len(stack) != 0: stack.append(".") if token in numbers: print "NUM:" + str(token) stack.append(token) if token in operators: if stack[len(stack)-1] in operators: stack.pop() stack.append(token) return print "OP:" + str(token) stack.append(concat(stack)) if len(stack) == 3: stack.append(calc()) stack.append(token) if token == "=": stack.append(concat(stack)) if len(stack) == 3: stack.append(calc()) if token == "%" and not stack[len(stack)-1] in operators: stack.append(concat(stack)) per = stack.pop() stack.append(stack[0] * (per/100)) if token == "r": stack.append(concat(stack)) tmp = stack.pop() stack.append(math.sqrt(tmp)) if token == "b": stack.pop() if token == "i": stack.append(concat(stack)) tmp = stack.pop() stack.append(1/tmp) if token == "c": stack.append(concat(stack)) if not stack[len(stack)-1] in operators: stack.pop() if token == "C": clear_stack() return if __name__ == "__main__": while 1: token = raw_input("> ") solve(token) print stack
bで一文字削除、rで平方根、iで逆数、cはCE、CはC、ほかはだいたい電卓と同じ。
まだ入力ステートの制御ができていないがそこそこ動く。
ざっくり書いたので非効率なところは多そう。
動作
$ python stack_calc.py > 1 NUM:1 ['1'] > 2 NUM:2 ['1', '2'] > = [12.0] > 1 NUM:1 [12.0, '1'] > + OP:+ [12.01, '+'] > / [12.01, '/'] > 10 [12.01, '/'] > 1 NUM:1 [12.01, '/', '1'] > 0 NUM:0 [12.01, '/', '1', '0'] > = [1.201] > r [1.0959014554237987] > + OP:+ [1.09590145542, '+'] > 8 NUM:8 [1.09590145542, '+', '8'] > 4 NUM:4 [1.09590145542, '+', '8', '4'] > % [1.09590145542, '+', 0.9205572225527999] > = [2.016458677973] > + OP:+ [2.01645867797, '+'] > 1 NUM:1 [2.01645867797, '+', '1'] > . [2.01645867797, '+', '1', '.'] > 1 NUM:1 [2.01645867797, '+', '1', '.', '1'] > = [3.11645867797]
Ubuntu 16.10でQuartus入れたらModelSimが動かなかったのでメモ
タイトルのとおり、ModelSimが動かなかったので動くまでを簡潔にメモしておく。
調べた結果、どうも32bitの必要なライブラリを入れて、libfreetypeをダウングレードしてやれば良いようで。
http://packages.ubuntu.com/uk/trusty-updates/i386/libfreetype6/download
から落としてきて
sudo dpkg -i libfreetype6_2.5.2-1ubuntu2.5_i386.deb
しようとしたらamd64とバージョン違うと怒られた。よって
http://packages.ubuntu.com/trusty/amd64/libfreetype6/download
落としてきて
sudo dpkg -i libfreetype6_2.5.2-1ubuntu2.5_amd64.deb sudo dpkg -i libfreetype6_2.5.2-1ubuntu2.5_i386.deb
vsimにlibpng12-0:i386がいると言われたが
sudo aptitude install libpng12-0:i386
しようとしても「そんなものはない」と言われた。
しょうがないので同様に落としてきて
sudo dpkg -i libpng12-0_1.2.54-6ubuntu1_amd64.deb sudo dpkg -i libpng12-0_1.2.54-6ubuntu1_i386.deb
でたぶんModelSimが動いた。詳細は思い出し次第書く。
真空管アンプ 自作計画Part1
起こり
何かの拍子で真空管を数本手に入れたので、試しに作ってみることにする。
参考書籍は以下。
www.amazon.co.jp
手持ちの真空管
6AU6, 6X4, 6BL8, 6DJ8, 12BH7A
各一本
調べたところ6DJ8と12BH7Aにはオーディオ用途の使用実績があるようなのでこれらを使ってみる。
実機におけるパネポンAI 盤面認識パート
パネルでポンとは
Wikipedia参照のこと。
パネルでポン - Wikipedia
AIの方針
まず動くことを目指す。
そのため連鎖は考えず、3つ消し・4つ消しをひたすら行う。
盤面認識
まず盤面を把握したい。
盤面はゆっくりとせりあがってくるため、パネルを切り出して判定するのは難しい。
よってパターンマッチングで盤面取得を目指す。
このような盤面に対して、各色のチップをテンプレートとしてパターンマッチングを行った。
CHIPS = {"R":1, "S":2, "G":3, "Y":4, "V":5}
board = [[0 for c in xrange(6)] for l in xrange(12)]
rate_comp = 2
temp_x = 35 / rate_comp
temp_y = 35 / rate_comp
threshold = 0.97
img = cv2.resize(clp, (WINDOW_SIZE_X/rate_comp, WINDOW_SIZE_Y/rate_comp), interpolation=cv2.cv.CV_INTER_NN)
for panel in CHIPS.keys():
p = cv2.imread("panels/"+panel+"_cut.png")
p = cv2.resize(p, (temp_x, temp_y), interpolation=cv2.cv.CV_INTER_NN)
matches = cv2.matchTemplate(p, img, cv2.cv.CV_TM_CCORR_NORMED)
for y in xrange(matches.shape[0]):
for x in xrange(matches.shape[1]):
if matches[y][x] > threshold:
board[y/(CHIP_Y/rate_comp)][x/(CHIP_X/rate_comp)] = CHIPS[panel]
判定ののち、再現した盤面は以下のようになった。
うまくいっている。
しかし、場合によっては背景を誤検知することがあるため、要調整である。
問題点
遅い。
cv2.matchTemplate()
に一回当たり0.01秒程度かかっているので、高速化したいところ。
rate_compを適宜いじってうまくやりたいところだが、上げすぎると認識抜けが発生するため調整が難しい。
今後
とりあえずモチベーションのためにも、盤面判定はひとまず置いてAI本体の実装にかかる。
実機におけるボンブリスAI
ボンブリスとは？
Wikipedia参照のこと
ボンブリス - Wikipedia
つまりは爆発するテトリス。そのほかの違いはテトリミノの種類がかなり多くなっていることなど。
構成
SFC -[USBキャプチャケーブル]-> PC -> Raspberry Pi -> SFC のような形。
キャプチャした映像をOpenCVとPythonで解析して、入力信号をラズパイに投げ、分解したSFCコントローラから入力。
github.com
動作手順は以下の通り。
1.画像から盤面とネクストの領域を切り出す
pyautoguiでキャプチャし、numpy.asarray()でOpenCVで使える形に変換
2.ネクストのテトリミノを特定する
GaussianBlurを適用してアナログ取り込みによる誤差の影響を軽減したのち、二値化
取得しておいた以下のような各テトリミノの二値化画像と比較し、テトリミノを特定
3.盤面画像からブロックの有無を解析し、配列へ保存
背景はほぼ同一なので、チップを切り出して閾値と比較し、ブロックの有無を判定
これが
こうなる
4.ネクストミノが降るのを検知
ネクストミノが変わった瞬間を検知すればいいように思えるが、同じテトリミノが連続してネクストに来ることがある。
そのため画面上部にテトリミノが見えたときにもネクスト検知イベントが発火するようにしておく。
5.盤面とミノから最適位置を算出
テトリミノに対して、回転・落下をそれぞれシミュレートし、評価値の最も高い盤面を構成する操作を選択。
盤面をミノの最下点・囲まれたスペースの少なさなどによって評価するが、それぞれにかける重みは試行錯誤中。
6.移動量をRaspberry Piへ送信
テトリミノによって回転させたときの移動量や初期位置が異なるので、それらを考慮して操作量を算出、送出する。
7.Raspberry PiからSFCへ操作信号を入力
GPIOにつながったアナログスイッチ経由でSFCコントローラから信号を入力。
今回使用したICはこれ。
４回路アナログスイッチ ＳＮ７４ＨＣ４０６６Ｎ: 半導体 秋月電子通商 電子部品 ネット通販
動作風景
www.youtube.com
概ね理想に近い動きをしているように見える。
しかし、10手目のT字ミノは明らかにおかしな動きをしている…
今後
ボンブリス要素が全くなかったのでボムを考慮したAIを作りたい
しかし、盤面のボムを判別するのは容易だが、ネクストのどの位置にボムが来ているかを判別するのが難しい。
Project Euler その14
Problem18
By starting at the top of the triangle below and moving to adjacent numbers on the row below, the maximum total from top to bottom is 23. 3 7 4 2 4 6 8 5 9 3 That is, 3 + 7 + 4 + 9 = 23. Find the maximum total from top to bottom of the triangle below: 75 95 64 17 47 82 18 35 87 10 20 04 82 47 65 19 01 23 75 03 34 88 02 77 73 07 63 67 99 65 04 28 06 16 70 92 41 41 26 56 83 40 80 70 33 41 48 72 33 47 32 37 16 94 29 53 71 44 65 25 43 91 52 97 51 14 70 11 33 28 77 73 17 78 39 68 17 57 91 71 52 38 17 14 91 43 58 50 27 29 48 63 66 04 68 89 53 67 30 73 16 69 87 40 31 04 62 98 27 23 09 70 98 73 93 38 53 60 04 23
訳
以下の三角形の頂点からスタートし、下の列の隣接する数字へ移動していくと、上から下までの最も大きな総和は23である。
3
7 4
2 4 6
8 5 9 3
すなわち、3 + 7 + 4 + 9 = 23である。
以下の三角形の上から下までの最大の和を求めよ。
75
95 64
17 47 82
18 35 87 10
20 04 82 47 65
19 01 23 75 03 34
88 02 77 73 07 63 67
99 65 04 28 06 16 70 92
41 41 26 56 83 40 80 70 33
41 48 72 33 47 32 37 16 94 29
53 71 44 65 25 43 91 52 97 51 14
70 11 33 28 77 73 17 78 39 68 17 57
91 71 52 38 17 14 91 43 58 50 27 29 48
63 66 04 68 89 53 67 30 73 16 69 87 40 31
04 62 98 27 23 09 70 98 73 93 38 53 60 04 23
コード
D = 15 T ="75 95 64 17 47 82 18 35 87 10 20 04 82 47 65 19 01 23 75 03 34 88 02 77 73 07 63 67 99 65 04 28 06 16 70 92 41 41 26 56 83 40 80 70 33 41 48 72 33 47 32 37 16 94 29 53 71 44 65 25 43 91 52 97 51 14 70 11 33 28 77 73 17 78 39 68 17 57 91 71 52 38 17 14 91 43 58 50 27 29 48 63 66 04 68 89 53 67 30 73 16 69 87 40 31 04 62 98 27 23 09 70 98 73 93 38 53 60 04 23" T = map(int, T.split(" ")) N = [0]*len(T) j = D - 1 k = 0 for i in range(len(T)-D,len(T)): N[i] = T[i] for i in range(0,len(T)-D)[::-1]: N[i] = max([N[i+j],N[i+j+1]])+T[i] k += 1 if k == j: k = 0 j -= 1 print N[0]
上からたどると重いので下からたどっていく。
ある要素の左下・右下の数字のうち大きな方をその要素に足し合わせていく。
これを下から繰り返し行えば最大値は容易に求まる。
Project Euler その13
Problem15
Starting in the top left corner of a 2×2 grid, and only being able to move to the right and down, there are exactly 6 routes to the bottom right corner. How many such routes are there through a 20×20 grid?
訳
2x2の格子の左上の隅からスタートし、左か下にしか進むことはできない。
右下の隅までのルートはきっかり6つ。
では、20x20の格子ではいくつのルートがあるだろうか？
コード
factorial = lambda z: reduce(lambda x,y: x*y, range(1,z+1)) print factorial(40)/(factorial(20)*factorial(20))
何のことはなく40!/(20!*20!)を計算しているだけ。
Problem17
2^15 = 32768 and the sum of its digits is 3 + 2 + 7 + 6 + 8 = 26. What is the sum of the digits of the number 2^1000?
訳
2^15 は32768であり、それの各桁の和は3 + 2 + 7 + 6 + 8 = 26となる。
2^1000の各桁の和は幾つになるか？
