Robot Karol: Aufräumen (rundherum)

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Version 1: Aufräumen rundherum

Rundherum Aufräumen

Beim Bauen der Schwimmbäder haben wir schon gesehen: Wir wollen, dass unser Roboter Karol ja möglichst intelligent wird. Er sollte im Kapitel 1 (Version 3) sich auf unterschiedliche Raumgrößen selber einstellen können und entscheiden, wie er sich an die neuen Umstände richtig anpasst.

Im wirklichen Leben (denken wir an das autonome Fahren) kommen noch viel mehr Unwägbarkeiten dazwischen. Ein anderes Auto fährt uns in die Parade! Unerwartete Hindernisse stehen im Weg ... (Karol soll trotzdem sein Schwimmbad bauen!)

Lassen wir für's Erste mal Ziegelsteine im Weg liegen: Dann kann Karol ja nicht einfach draufziegeln! Wir erwarten, dass Karol die Hindernisse zuerst aus dem Weg räumt und dann erst zu bauen beginnt. Das Bewegen in einer schlampigen Welt, in der wir uns bewegen können und aufräumen müssen, können wir in folgendem - unten angegebenen - Code organisieren. Das ist schon fast sowas, wie eine Programmbibliothek.

Karol kennt dann: GeheBisZurWand, GeheRundHerum, Räume, RäumeBisZurWand, RäumeRundHerum

5 neue Befehle, die Karol versteht. Wir werden für eine bestimmte Aufgabe nicht immer alle Befehle benutzen, aber laden sie trotzdem immer als unseren Sprachschatz mit herein. Im Hauptprogramm können wir dann einfach immer benutzen, was grade anfällt:

Tipp: Standardmäßig lädt das Programm Aufräumen_1.kdp auch die Welt Aufräumen_1.kdw ins Programm. Da liegen nur einzelne Ziegel herum. Karol wird damit fertig. Aber probier' mal Aufräumen_1a.kdw ins Programm zu laden (Welt >>> Öffne Welt). Da liegen ganze Müllstapel rum. Aber auch damit wird Karol fertig!

Anweisung GeheBisZurWand solange NichtIstWand tue Schritt *solange *Anweisung
Anweisung GeheRundHerum wiederhole 4 mal GeheBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung
Anweisung Räume solange IstZiegel tue Aufheben *solange *Anweisung
Anweisung RäumeBisZurWand solange NichtIstWand tue Räume Schritt *solange *Anweisung
Anweisung RäumeRundHerum wiederhole 4 mal RäumeBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

RäumeRundherum

Jetzt geht's ans's Bauen! :-)

Version 2: Jetzt wird - nach eventuellem Aufräumen vorher - ein Schwimmbad gebaut

Erst Aufräumen -
dann Schwimmbad bauen!

Ihr seht - alles fast identisch zu Version 1: Es sind nur zwei zusätzliche Anweisungen nötig und unser Karol kann jetzt schon:
GeheBisZurWand, GeheRundHerum, Räume, RäumeBisZurWand, RäumeRundHerum, ZiegleBisZurWand, ZiegleRundherum

Anweisung GeheBisZurWand solange NichtIstWand tue Schritt *solange *Anweisung
Anweisung GeheRundHerum wiederhole 4 mal GeheBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung
Anweisung Räume solange IstZiegel tue Aufheben *solange *Anweisung
Anweisung RäumeBisZurWand solange NichtIstWand tue Räume Schritt *solange *Anweisung
Anweisung RäumeRundHerum wiederhole 4 mal RäumeBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung
Anweisung ZiegleBisZurWand solange NichtIstWand tue Hinlegen Schritt *solange *Anweisung
Anweisung ZiegleRundherum wiederhole 4 mal ZiegleBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

RäumeRundherum
wiederhole 2 mal ZiegleRundHerum *wiederhole

Aber: Ist es nicht unrealistisch, dass Karol all die Steine tragen kann? Eventuell bekommst Du sogar Fehlermeldungen, dass er das nicht kann. Das kannst Du unter "Einstellungen >>> Karol" einstellen: "Ob er beliebig viel tragen kann" oder "ob er eine Maximalzahl an Ziegeln hat, jenseits derer ihn das Schmalz verlässt"! Also ...

In der nächsten Version legen wir die Ziegel einfach links ab, dann muss er lediglich einen Ziegel immer schleppen. Das wird er ja wohl können! ...

Version 3: Aufräumen und Bauen - Nicht schleppen sondern Steine links ablegen

Erst Aufräumen -
dann Schwimmbad bauen!

Man sieht schön, wie praktisch übersichtliche Bibliotheken sind!

Wir brauchen nur einmal in der Anweisung Räume den Befehl Aufheben durch die Passage Aufheben und links ablegen ersetzen. Alles Andere bleibt gleich, denn jede andere Tätigkeit benutzt ja unseren Befehl Räume (oder andere Anweisungen, die selber wiederum Räume nutzen). Würden wir das Aufheben in allen Anweisungen immer wieder im Orginal nutzen, müssten wir das Aufheben an jeder Stelle ausbessern! Das wäre nicht nur unübersichtlich und mühsam. Man würde auch ganz oft etwas vergessen und der Code würde Schritt für Schritt uneinheitlich und fehlerträchtig werden.

Anweisung GeheBisZurWand solange NichtIstWand tue Schritt *solange *Anweisung
Anweisung GeheRundHerum wiederhole 4 mal GeheBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

Anweisung Räume 
   //Aufheben und links ablegen
   solange IstZiegel tue Aufheben LinksDrehen Hinlegen RechtsDrehen *solange
*Anweisung

Anweisung RäumeBisZurWand solange NichtIstWand tue Räume Schritt *solange *Anweisung
Anweisung RäumeRundHerum wiederhole 4 mal RäumeBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung
Anweisung ZiegleBisZurWand solange NichtIstWand tue Hinlegen Schritt *solange *Anweisung
Anweisung ZiegleRundherum wiederhole 4 mal ZiegleBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

RäumeRundherum
wiederhole 2 mal ZiegleRundHerum *wiederhole

Klappt hervorragend mit der Welt Aufräumen_3.kdw.

Aber: Probiert mal Version 3 mit der Welt Aufräumen_2.kdw! Wenn am 2. Platz einer Wand ein Ziegel liegt, dann steht Karol beim Aufheben genau im Eck und legt den Ziegel links daneben ab. Links daneben ist aber in dem Fall ebenfalls am Rand! Beim Bauen ist dann der Bauplatz nicht sauber und Karol ziegelt über den Müll drüber!!!

In der nächsten Version heilen wir den Fehler dadurch, dass wir im Eck den Ziegel einfach daneben ablegen, dann passt alles!

Version 4: Aufräumen und Bauen - Nicht schleppen sondern Steine links ablegen - diesmal immer richtig

Erst Aufräumen -
dann Schwimmbad bauen!

Diesmal legt sich Karol beim Aufräumen die Steine nicht in den zukünftigen Weg! Wieder nur ein chirurgischer Eingriff an einer Stelle!

Aber: Woher weiß Karol im Eck, dass hinter ihm Wand ist? Dazu müsste er sich jedesmal umdrehen und schauen, ob dort eine Wand hinter ihm ist! Erstens kommt das ständig vor. Wir erstellen diesmal also eine eigene Bedingung "istImRückenWand", um das immer wieder abzufragen. Zweitens aber zappelt er an jeder Stelle, weil er ständig sich umdreht, und schaut, ob nicht da Wand ist! Man kann für solche Fälle den Befehl schnell benutzen. Dann unterdrückt das Programm das ständige Anzeigen jeder Bewegung (nur um etwas anzuschauen). Am Ende der Bedingung stellen wir wieder auf langsam und jede Bewegung wird wieder angezeigt.

Anweisung GeheBisZurWand solange NichtIstWand tue Schritt *solange *Anweisung
Anweisung GeheRundHerum wiederhole 4 mal GeheBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

Bedingung IstImRückenWand
  schnell
  LinksDrehen LinksDrehen
  wenn IstWand dann wahr sonst falsch *wenn
  LinksDrehen LinksDrehen
  langsam
*Bedingung

Anweisung Räume
  solange IstZiegel tue
     wenn IstImRückenWand dann
        //Legt den Ziegel am Platz daneben ab
        Aufheben LinksDrehen Schritt RechtsDrehen Hinlegen RechtsDrehen Schritt LinksDrehen
     sonst
        Aufheben LinksDrehen Hinlegen RechtsDrehen
     *wenn
  *solange
*Anweisung

Anweisung RäumeBisZurWand solange NichtIstWand tue Räume Schritt *solange *Anweisung
Anweisung RäumeRundHerum wiederhole 4 mal RäumeBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung
Anweisung ZiegleBisZurWand solange NichtIstWand tue Hinlegen Schritt *solange *Anweisung
Anweisung ZiegleRundherum wiederhole 4 mal ZiegleBisZurWand LinksDrehen *wiederhole *Anweisung

RäumeRundherum
wiederhole 2 mal ZiegleRundHerum *wiederhole

Perfekt!