1

CATALÀ

2

El 1969, milions de persones seguien enganxades als seus televisors els esdeveniments que succeïen a 384.000 km de la Terra. Tres minuts abans que l’Ea-gle es posés a la Lluna, el seu ordinador de bord va llançar diverses alarmes. Per una fallada en els manuals, un radar no necessari per a l’aterratge es-tava encès quan hauria d’haver estat apagat. Enviava senyals errònies a l’ordinador de bord, que havia de bregar amb elles a més d’encarregar-se de totes les operacions pròpies de l’allunatge. Afortunadament, el programari que gestionava l’ordinador de bord va ser suficientment intel·ligent com per detectar el proble-ma i l’ordinador va avisar els astronautes dient: “estic sobrecarregada amb més tasques de les que hauria d’estar fent en aquest moment, així que vaig a cen-trar-me només en les tasques importants, és a dir, les que tenen a veure amb aterrar “. Recordem que era un ordinador amb menys potència de càlcul que una calculadora. Sense aquest nou i intel·ligent disseny, el petit pas per a l’home i gran salt per a la Humanitat hauria acabat en sinistre total.

Van fer falta més de 30 anys abans que la NASA reco-negués el mèrit de Margaret Hamilton, la directora del centre d’enginyeria del programari del MIT en-carregada de desenvolupar el programari de bord de tot el programa Apollo, l’únic que ha estat capaç de permetre’ns trepitjar altres móns i tornar per ex-plicar-ho.

Atenció: quan es faci referència a un “jugador” en aquest manual, també ha d’entendre’s, evidentment, com a “jugadora”.

3

MOON és un joc educatiu en què simularem el funcionament d’una computadora senzilla.

Ajuda als astronautes de l’Eagle a completar la seva missió mentre aprens a comptar en binari, realitzes operacions lògiques i desco-breixes com funciona un ordinador per dins al mateix temps que passes una estona divertida.

MOON està recomanat per a edats a partir de 10 anys, de 1 a 4 jugadors, amb una durada de entre 15 i 45 minuts (depenent de la dificultat escollida).

1. Col·loca els 4 registres de la CPU (A, B, C i D) i els seus corres-ponents bits apagats al mig de la taula.

2. Col·loca les cartes d’operació a l’esquerra del tauler central, or-denades en funció del seu cost d’energia: primer les que costen 2 unitats d’energia (INC, DEC), després les que costen 1 (NOT, MOV, ROL, ROR) i finalment les que costen 1/2 (OR, AND, XOR).

3. Barreja el grup de cartes objectiu i col·loca’l a la dreta dels re-gistres. Aquestes cartes representen els càlculs que han de fer els astronautes per al·lunitzar.

4. Pren tres unitats d’energia i posa-les teu costat.

MOON simula el funcionament d’un ordinador real emprant ope-racions i dades idèntiques a les que es fan servir en microproces-sadors reals. Per tant, és convenient repassar com comptar a binari abans de poder jugar:

PREPARA UNA PARTIDA

4

Tant els mòduls individuals de RAM com els registres de la CPU tenen diferents bits que serveixen com comptadors binaris. Cada posició té un nombre associat (1, 2, 4 i 8 en registres de 4 bits).

Si tots els bits de totes les posicions estan apagats, s’estarà representant el nombre zero.

Si hi ha bits encesos, cal sumar els nombres dels requadres que tenen els seus bit encesos per saber quin nombre es representa.

Per exemple, aquesta combinació re-presenta el nombre 3 perquè els bits de les posicions 1 i 2 estan activats, així que 1 + 2 = 3.

Aquesta combinació representa el nombre 9 perquè els bits de les po-sicions 1 i 8 estan activats, així que 1 + 8 = 9.

COMPTAR A BINARI

5

Prepara la partida com s’explica a la pàgina 3 d’aquest ma-nual. Si és la teva primera partida, pren 3 unitats d’energia i no utilitzis les operacions OR, AND i XOR. Més endavant, podràs adequar la dificultat del joc al teu nivell.

Per guanyar, has d’ajudar els astronautes a la seva mis-sió resolent totes les cartes objectiu del grup. Les car-tes objectiu contenen combinacions de bits que heu d’aconseguir en el registre A de la CPU.

Al principi de la partida, pren les tres primeres cartes del grup de cartes objectiu i copia’n els registres B, C i D. Després, descarta-les i pren una carta del grup de cartes objec-tiu i col·loca-la davant del grup per la cara en la qual es pot veure la combinació de bits objectiu.

A cada torn, es podran realitzar tantes operacions com es vulgui en funció de les unitats d’energia que es dis-posi (recorda que hi ha operacions com OR que en requereixen 1/2 unitat d’energia, mentre que d’altres com INC requereixen 2).

No és obligatori gastar totes les unitats d’energia en una ronda, però no es podran acumular per a la següent ronda.

Utilitza la teva energia per a realitzar operacions sobre els regis-tres A, B, C i D de la CPU i aconseguir resoldre l’objectiu. Recorda que una carta objectiu no es donarà per resolta fins que el seu valor no es trobi al registre A de la CPU.

Tant si heu aconseguit resoldre la carta objectiu com si no, en aca-bar la ronda hauràs de fer avançar les cartes objectiu cap amunt

JOC COOPERATIU

6

una posició, prendre una nova carta objectiu del grup i col·locar-la davant del grup.

És en aquest moment quan recuperaràs tota l’ener-gia que tenies al principi de la ronda.

Si en finalitzar una ronda una carta ob-jectiu avança fins a la 5a posició, hauràs

trigat massa i la missió lunar haurà fracassat.

Això pot passar fins i tot si no queden cartes objectiu en el grup però trigues més de 5 rondes a resoldre les últimes cartes.

És a dir, les cartes objectiu van avançant cap endavant al final de cada ronda independentment que quedin cartes en el grup o no.

Si per contra, aconsegueixes resoldre tots els objectius del joc sense que això passi, hauràs guanyat ajudant als astronautes a al·lunitzar.

A més, hi ha cartes objectiu que no tenen una combinació de bits sinó un “bug”.

Aquestes cartes especials no es poden des-cartar i quan surtin us bloquejaran una de les posicions dins de la llista d’objectius pendents per a la resta de la partida.

Per convertir els bits dels registres de la CPU en altres valors que necessitem durant el joc, fem servir les operacions. Veiem com es fan servir les operacions INC, DEC, ROL, ROR, MOV, NOT, OR, AND i XOR.

Aquesta operació es fa servir sobre 1 registre i costa 2 unitats d’energia. Suma un al valor emmagatzemat en el registre:INC

7

Si el registre emmagatzema el valor màxim (tots els bits encesos), es dóna la volta al comptador:

Aquesta operació es fa servir sobre 1 registre i costa 2 unitats d’energia. Resta un al valor emmagatzemat en el registre:

Si el registre emmagatzema el valor mínim (tots els bits apagats), es dóna la volta al comptador:

Aquesta operació es fa servir sobre 1 registre i costa 1 unitat d’energia. Desplaça cada bit a la següent posició cap a

DEC

ROL

8

l’esquerra, llevat de l’últim bit, que ocupa la posició lliure que ha deixat el primer:

En moltes ocasions, és equivalent a multiplicar per 2 el valor del registre:

Aquesta operació es fa servir sobre 1 registre i costa 1 unitat d’energia. Desplaça cada bit a la següent posició cap a la dreta, llevat del primer bit, que ocupa la posició lliure que ha deixat l’últim:

En moltes ocasions, és equivalent a dividir entre 2 el valor del registre:

ROR

9

Aquesta operació es fa servir sobre 2 registres o sobre un registre i la memòria RAM i costa 1 unitat d’energia (1/2 en mode competitiu).

Copia tots els bits d’un registre a un altre sobreescrivint el que contenia la destinació (molt útil per copiar un valor en el teu RAM i recuperar-lo després sense que ningú pugui modificar-t’ho amb les seves operacions).

Aquesta operació es fa servir sobre 1 registre i costa 1 unitat d’energia.

Nega, és a dir, posa el contrari del que emmagatzema cada un dels bits del registre: si hi havia un 1, posa un 0 i si hi havia un 0, posa un 1 (donem la volta a tots els bits del registre):

Aquesta operació es fa servir sobre 2 registres i costa 1/2 unitat d’energia.

Copia solament els bits encesos d’un registre a un altre.

MOV

NOT

OR

10

Aquesta operació es fa servir sobre 2 registres i costa 1/2 unitat d’energia.

Copia solament els bits apagats d’un registre a un altre.

Aquesta operació es fa servir sobre 2 registres i costa 1/2 unitat d’energia.

Copia solament els bits encesos d’un registre a un altre, però si un bit ja estava encès, el deixa apagat.

AND

XOR

11

MOON permet ajustar la seva dificultat de diferents maneres:

1. Definint el nivell d’energia disponible per ronda. Suggerim que a primeres partides s’utilitzin 3 unitats d’energia (fàcil) i es redueixi progressivament (normal: 2.5; difícil: 2; master: 1.5).

2. Definint quantes cartes “bug” contindrà el grup de cartes objec-tiu (fàcil: cap; normal: 1; difícil: 2; master: 2).

3. Definint l’estat inicial dels registres. Al nivell fàcil, al principi de la partida les primeres 3 cartes objectiu del grup es copien als registres B, C i D i es donen per resoltes. Al nivell normal, es fa el mateix amb les dues primeres cartes objectiu i els registres B i C. En el nivell difícil, es copia la primera carta objectiu en el registre B i en nivell master, es posa el valor 1 en el registre A i la resta de registres es posen a 0.

4. Afegint les cartes d’esdeveniment al grup de cartes objectiu.

Afegiu les cartes d’esdeveniment al grup de cartes objectiu per fer els jocs més emocionants:

Les cartes registre reinicien el registre indicat:

DIFICULTAT

ESDEVENIMENTS

RESET

12

Les cartes registre inutilitzen el registre indicat.

Les cartes instrucció inutilitzen la instrucció indicada.

Les cartes poden reparar un ERROR en un registre o en una instrucció (però no es poden conservar per més endavant).

Abans de jugar en mode competitiu, convé haver jugat en mode col·laboratiu. Revisa les seccions prèvies per a conèixer el funcio-nament bàsic del joc.

Prepara la partida com s’explica a la pàgina 3 d’aquest manual. Cada jugador tria un color, pren la carta de RAM d’aquest color i col·loca totes les posicions del seu mòdul de RAM a zero. Repar-teix les unitats d’energia a cada jugador en funció del seu nivell:4 per fàcil, 3 per normal, 2.5 per difícil i 2 per master.

Baralla el grup de cartes objectiu i col·loca’l a la dreta de la CPU. Cada participant pren una carta objectiu, la veu i la col·loca al cos-

ERROR

ERROR

OK

JOC COMPETITIU

13

tat del seu mòdul de RAM sense mostrar la combinació de bits corresponent a la resta de jugadors.

A cada torn, cada participant podrà jugar tantes cartes d’operació com unitats d’energia en disposi. No és obligatori jugar-les totes, però no és possible cedir energia que no es vulgui fer servir a altres participants.

Qualsevol jugador pot modificar els valors de tots els bits en els 4 registres de la CPU en el seu torn, però no podrà copiar o modi-ficar els valors emmagatzemats a la RAM de la resta de jugadors.

Si un jugador aconsegueix durant el seu torn que el registre A de la CPU contingui la seva combinació de bits objectiu, mostrarà la seva carta objectiu a la resta de participants, la guardarà al costat del seu mòdul de RAM i prendrà una altra carta objectiu del grup.

Quan s’acabi el grup de cartes objectiu, guanyarà qui més objec-tius hagi aconseguit resoldre.

En el mode competitiu, hi ha dos canvis respecte del mode coo-peratiu:

1. L’operació MOV requereix 1/2 unitat d’energia (enlloc de 1 uni-tat d’energia).

2. Les cartes “bug” serveixen per poder veure la carta objectiu d’un altre jugador en qualsevol moment de la partida. Quan un ju-gador pren aquesta carta del grup, la mostra a la resta de jugadors i

14

la conserva pel seu ús posterior durant algun dels seus torns. En ser usada, la carta “bug” passa a estar en possessió de qui ha hagut de mostrar la seva carta objectiu i podrà utilitzar-la quan ho desitji con-tra un altre jugador durant algun dels seus torns. Aquestes cartes no compten pel recompte d’objectius resolts en finalitzar la partida.

Opcionalment, pots fer que cada jugador tingui característiques especials en les partides en mode competitiu. Mira el dors de les cartes de RAM per veure quin hacker vols ser:

Verd: pot usar INC o DEC consumint només una unitat d’energia.

Groc: pot usar ROL o ROR consumint només mitja unitat d’energia.

Morat: pot fer dos MOV sense consumir energia a cada torn.

Vermell: pot fer dues operacions lògiques OR, AND, XOR sense consumir energia a cada torn.

El disseny modular de MOON permet ampliar el nombre de bits de la seva CPU, incrementant substancialment la complexitat del joc.

El joc base incorpora 8 bits extra per a poder ampliar els registres A, B, C i D a 5 bits o 6 bits de mida.

HACKERS

BITS EXTRA

15

Atès que les cartes objectiu només contenen combinacions de 4 bits, caldrà emprar dues cartes objectiu per indicar les combina-cions de 5 o 6 bits a resoldre.

En el mode cooperatiu, treurem dues cartes objectiu en resoldre un objectiu o en finalitzar cada ronda:

- Resolem un objectiu.

- Mostrem el següent objectiu.

- En acabar la ronda, col·loquem una altra carta objectiu.

L’objectiu estarà format per tots els bits més a la dreta del conjunt de les dues cartes. Per exemple, jugant amb registres de 6 bits, se-ran els 4 bits de la carta de la dreta i els 2 bits situats més a la dreta de la carta de l’esquerra:

En mode competitiu, posarem cada part de l’objectiu a cada cos-tat del nostre mòdul de RAM, per evitar que es barregin.

16

Este juego ha sido creado dentro del proyecto COMPUS, cofinanciado por el Programa Erasmus+ de la Unión Euro-pea y desarrollado por la Universidad de Deusto (España), AGR Priority (España), Fundación Educativa ACI - Esclavas SC-Fatima (España), Școala Gimnazială Ferdinand I (Ruma-nia) y OEIIZK: Osrodek Edukacji Informatycznej i Zastosowan Komputerow w Warszawie (Polonia). Para saber más acerca

del proyecto, visita http://compus.deusto.es

El apoyo de la Comisión Europea para la elaboración de esta publicación no implica la aceptación de sus contenidos, que es responsabilidad exclusiva de los autores. Por tanto, la Co-misión no es responsable del uso que pueda hacerse de la

información aquí difundida.

Traducció al català: Julio Pérez.

© 2019, Pablo Garaizar. Creative Commons CC BY-SA