Вверх ↑
Ответов: 13
#1: 2013-07-22 17:49:48 ЛС | профиль | цитата
[size=16][color=#FF9900]Крупномасштабная урановая фабрика[/color][/size]

Одной из особенностей мода dmh-0 является возможность генерации урана посредством одноименной установки, которую чаще называют фабрикой.
[size=16]Урановая фабрика[/size]

[size=14]Описание[/size]

    * Фабрика под действием излучения особого рода превращает плазму в обогащенную ураном породу

    * Монтаж фабрики возможен только в черте города и только с соблюдением точной схемы ее конструкции

    * Синтез одного блока урана занимает примерно 10-15 минут, после чего его нужно забрать из озера плазмы (пока это не будет сделано фабрика приостановит свою работу)

[size=14]Условия генерации[/size]

    * Озеро плазмы [длина и ширина - нечетные, минимальная площадь - 3х3]

    * Воздушное пространство [высотой в один блок]

    * Синтезатор, окруженный 4-мя блоками обсидиана [при постройке крупномасштабной фабрики эту особенность можно использовать чтобы сэкономить обсидиан]


[size=16][color=#FF9900]Расчеты и вывод формул[/color][/size]



Для облегчения расчетов на первых стадиях вывода формул условимся, что стороны фабрики равны, т.е. она представляет собой квадрат переменной величины. Стороны квадрата - нечетные, отсюда обозначим их как 2n+1, где n - любое натуральное число, n›0 и n≠0.

В редакторе MineLHC, заранее изменив текстуру некоторых элементов, строим схемы 3х3, 5х5, 7х7 и 9х9 соответственно.

[img]http://i.mcgl.ru/EdvgabeEYp[/img]  [img]http://i.mcgl.ru/MDTuaGkwxl[/img]  [img]http://i.mcgl.ru/TYpFPyIQYh[/img]  [img]http://i.mcgl.ru/Dvww5rcko7[/img]

Подсчитаем количество каждого элемента и занесем данные в таблицу.

СторонаnСинтезаторыОбсидианПустое пространство
31144
525128
73132412
94254016

От себя добавлю - помимо тех способов выводов формул, что будут указаны ниже, существует еще одно очень интересное решение, которое я заметил не сразу, а выводя формулы для фабрики с разными сторонами. Но об этом чуть позже.


Первое что бросается в глаза - зависимость количества пустого пространства от n. Без каких-либо вычислений выводим формулу - [color=#FF9900]4n, количество пустых клеток[/color].

Далее можно перейти либо к обсидиану, либо к синтезаторам. Выберем первое.


Можно заметить что все табличные данные количества обсидиана кратный 4. Делим их на это число, получаем 1, 3, 6 и 10 соответственно. Все эти числа получены путем сложения всех чисел от 1 до n, т.е. 1+2 = 3, 1+2+3 = 6, 1+2+3+4 = 10. Замыкающие числа соответствуют табличному значению нашей переменной n. Формула суммы от 1 до n - n(n+1)/2, однако не стоит забывать, что в самом начале все значения были поделены на 4. Соответственно умножив все на 4 получаем формулу - [color=#FF9900]2n(n+1), количество обсидиана[/color].

Далее, путем вычитания из общей площади фабрики и количества обсидиана + пустых клеток выводим формулу количества синтезаторов:

(2n+1)^2 - 2n(n+1) - 4n = 4n^2 + 4n + 1 - 2n^2 - 2n - 4n = 2n^2 - 2n + 1 = [color=#FF9900]2n(n-1) + 1, количество синтезаторов[/color].


Если пойти другим путем, т.е. первым делом рассмотреть синтезаторы, то можно заметить, что все табличные значения соответствуют сумме квадратов двух ближайших чисел, а именно исходного и предыдущего. Проще говоря - 1^2+2^2 = 1+4 = 5, 2^2+3^2 = 4+9 = 13, 3^2+4^2 = 9 + 16 = 25. Исходное число опять таки по счастливой случайности соответствует нашему n. Тогда n^2 + (n-1)^2 = n^2 + n^2 - 2n + 1 = 2n^2 - 2n +1 = 2n(n-1) + 1 - формулы совпадают.


[size=14]Дополнительные расчеты:[/size]


2n(n-1) + 1 = x, 2n^2 - 2n + 1 = x, D = 4 + 8x - 8 = 4(2x-1), n = (2±2(2х-1)^1/2)/4 = [color=#FF9900](1±(2х-1)^1/2)/2, параметр n, где x - количество синтезаторов[/color].

2n(n+1) = y, 2n^2 + 2n - y = 0, D = 4 + 8y = 4(1+2y), n = (-2±2(2y+1)^1/2)/4 = [color=#FF9900](-1±(2y+1)^1/2)/2, параметр n, где y - количество обсидиана[/color].

Если известна сторона либо количество пустых клеток, найти параметр n не составит особого труда.

[size=16][color=#FF9900]Прямоугольная урановая фабрика[/color][/size]



Как я уже говорил, существует еще один, более легкий способ для вывода формулы любого параметра - будь то синтезаторы, обсидиан или пустое пространство. Его довольно трудно объяснить, то бишь его не выведешь никакими формулами - его нужно просто "увидеть". Ниже будет показана схема и формулы - над их выводом поработайте сами.

[img]http://i.mcgl.ru/B4CITeSl9m[/img]

Стартовые параметры: а - длина, 2n+1=а; b - ширина, 2m+1=b.

[color=#FF9900]m(n+1) + n(m+1), количество обсидиана[/color].

[color=#FF9900]2mn - m - n + 1, количество синтезаторов[/color].

[color=#FF9900]2(m+n), количество пустого пространства[/color].


В дополнение ко всему хотелось бы выразить отдельную благодарность RALF45'у за описание bbCode'а и самой темы, которая послужила прообразом для создания данной.

Ну и как бонус, вот вам формула для расчета количества сверхпроводников в системе БАКов, установленных один на другом - m(5n+3), где m - количество колец в одном баке, а n - количество баков.[container=0]
карма: 0
5
Голосовали:Dezmond_Mailz, flash197, OTBETCTBEHHblN, Dimpless, player$276746