quantum-draughts.onrender.com (при первом открытии ссылки может быть долгая загрузка, т.к. render.com приостанавливает работу сервисов после неактивности в течение 15 минут)
Quantuum Draughts (квантовые шашки) - вариация шашек с элементами квантовой механики, вдохновлённая игрой квантовые шахматы. В отличие от традиционных шашек, в этой игре фигуры не имеют определенной позиции на доске, а находятся в состоянии вероятности нахождения в разных клетках. Игровая доска по сути представляет собой суперпозицию различных состояний одной доски.
Каждый ход перемещает выбранную шашку не на одну клетку, а сразу на несколько, что приводит к её переходу в состояние суперпозиции. То есть шашка одновременно находится в нескольких возможных позициях, пока не произойдет наблюдение. Как известно из квантовой механики, наблюдение за объектом невозможно без взаимодействия с ним, таким образом наблюдение за шашкой происходит при попытке хода, что приводит к коллапсу суперпозиции. Тогда шашка случайным образом окончательно выбирает свою позицию. Например, если мы ходим шашкой, которая с вероятностью 50% находится на определённой клетке, то при попытке хода возможны два варианта:
- Шашка действительно находится на этой клетке, тогда выполняется ход как обычно
- Клетка пуста и ход не удаётся, тогда нужно выбрать другую шашку для хода
Также возможна ситуация, когда шашка бьёт другую шашку с определенной вероятностью. В этом случае побитая шашка находится в состоянии "жива и мертва одновременно", аналогично известному мысленному эксперименту с котом Шрёдингера. Она также вступает в квантовую запутанность с шашкой, побившей её. Это означает, что состояние побитой шашки связано с состоянием шашки, которая ее побила, и изменение состояния одной шашки мгновенно влияет на другую (происходит "кошмарное дальнодействие", как выразился Альберт Эйнштейн). Теперь эти две шашки не могут рассматриваться по отдельности, они образуют единую систему, описываемую общей волновой функцией. В интерфейсе игры состояние запутанных шашек показывается полоской по краю шашки, когда пользователь выбрал одну из остальных шашек. Если полоска отсутствует, это означает, что состояния шашек не связаны. Если полоска полностью заполнена (светлая) - это значит, что обнаружить на этом месте шашку можно тогда и только тогда, когда выбранная шашка находится на указанной пользователем клетке. Если полоска не заполнена (тёмная), это значит, что невозможно обнаружить обе эти шашки стоящими на указанных местах одновременно (либо одна, либо другая).
Игровая механика предполагает, что на одной клетке может находиться только одна шашка. Если шашка пытается походить на клетку, которая с вероятностью меньше 100% уже занята другой шашкой, то в результате хода произойдёт коллапс суперпозиции, и на клетке либо останется старая шашка, либо её место займёт новая.
- можно играть вдвоём
- можно попробовать игру в действии самостоятельно, делая ходы за обоих игроков
- открыв игру одновременно в двух разных браузерах
- или в обычном режиме и в режиме инкогнито одного браузера
- можно наблюдать за другими игроками
На данный момент игра еще не полностью завершена. Возможно, когда-нибудь я её всё же доделаю =)
Мной была предпринята попытка реализовать два набора правил - английских и русских шашек. Однако в дальнейшем стало понятно, что поведение квантовой дамки в русских шашках слишком непредсказуемо и нарушает ход игры. В связи с этим возник выбор: либо придумать и внести дополнительные коррекции в правила квантовых ходов для русских шашек, либо отказаться от русских шашек и оставить только английские - вариант, который, скорее всего, будет выбран.
Just for Fun! Также иногда проект был мной использован для экспериментов с некоторыми новыми библиотеками.
Для разработки использованы Ruby on Rails, Vue.js, ActionCable. В качестве СУБД использован Postgres
Основная логика игры находится в модуле Gameplay в директории app/lib. Этот модуль просчитывает квантовые ходы, по сути повторяя один и тот же ход на всех существующих досках. Текущее число досок может увеличиваться при переходе шашек в состояние суперпозиции, или уменьшаться при коллапсе суперпозиции.
Для запуска локально нужно установить зависимости (ruby, nodejs, yarn, postgres, redis). Далее выполнить
bundle install
yarn install
bin/rake db:create
bin/rake db:migrate
- Запуск сервера и webpacker:
yarn start. - Запуск тестов:
bin/rspec - Запуск тестов с анализом покрытия:
DISABLE_SPRING=1 bin/rspec - Запуск rubocop:
bin/rubocop - Запуск eslint:
yarn run eslint app/javascript - Запуск stylelint:
yarn run eslint app/stylelint - Запуск бенчмарков:
RUBY_YJIT_ENABLE=true bin/rake performance_test:bench - Запуск профайлера:
bin/rake performance_test:profile
Бенчмарки измеряют производительность вычисления квантовых ходов. Эти вычисления достаточно ресурсоёмки и являются узким местом, поэтому бенчмарки важны для выполнения их оптимизации.