Sokkelo

Wikipedia

Julkinen pensasaitasokkelo "Englantilaisessa puutarhassa" Schönbuschin puistossa, Aschaffenburgissa, Saksassa.

Pieni sokkelo.

Sokkelo on monimutkainen läpikuljettava rakennelma, jossa läpikulkijan on etsittävä reitti alkupisteestä loppupisteeseen. Tämä eroaa labyrintistä, jossa on yksikäsitteinen läpikulkureitti ja sitä ei ole suunniteltu vaikeaksi suunnistaa.

Sokkelon kulkureitit ja seinät ovat kiinteitä. Sokkelotyyppinen palapeli, jossa annetut seinät ja käytävät voivat muuttua pelin aikana sisältyvät palapelien pääkategoriaan.

Yksi sokkelotyyppi koostuu joukoista huoneita yhdistettynä ovilla (siten uloskäynti on juuri toinen huone tässä määritelmässä). Pelaajat saapuvat yhdestä pisteestä ja poistuvat toisesta tai idea on saavuttaa tietty piste sokkelossa.

Sokkeloita voidaan tulostaa tai piirtää paperille kynällä tai sormella seurattavaksi.

On olemassa useita erilaisia sokkelonluontimenetelmiä sokkelon luomiseen joko käsin tai tietokoneella.

Sisällysluettelo

1 Sokkeloiden ratkaiseminen
2 Sokkelon luominen
- 2.1 Pinoon perustuva menetelmä
3 Julkiset avoimet sokkelot
4 Sokkelot tieteellisessä tutkimuksessa
5 Muun tyyppisiä sokkeloita
6 Lisätietoja
7 Aiheesta muualla

[muokkaa] Sokkeloiden ratkaiseminen

Matemaatikko Leonhard Euler oli ensimmäisiä sokkeloiden ratkaisijoita matemaattisesti. Näin hän löysi topologian tieteenä.

Seuraavat algoritmit on suunniteltu käytettäväksi sokkelon sisällä ilman sokkelon matkustajan aiempaa tietämystä sokkelon rakenteesta. On olemassa toisia algoritmeja sokkeloille paperilla, jossa ratkaisijalla on käytössä sokkelon yleiskuva.

[muokkaa] Seinien seuraaja

Seinien seuraaja (wall follower) on tunnetuin sääntö sokkeloiden läpikäymisessä. Se tunnetaan joko vasemman käden sääntönä tai oikean käden sääntönä. Jos sokkelo on yksinkertaisesti yhdistetty, (kaikki seinät ovat kiinni toisissaan tai sokkelon ulkorajaan, pitämällä yksi käsi kiinni yhdessä seinässä seuraaja ei eksy ulos sokkelosta paitsi uloskäyntipaikassa jos sellainen on. Muussa tapauksessa hän palaa sisääntulokohtaan). Jos sokkelo ei ole yksinkertaisesti yhdistetty, tällä menetelmällä ei voi läpikäydä sokkeloa.

Seinien seuraaja -menetelmää voidaan soveltaa 3-ulotteisiin tai useampiulotteisiin sokkeloihin, jos niiden käytävät voidaan projisoida 2-ulotteisiksi deterministisessä mielessä. Esimerkiksi 3-ulotteisessa ylöspäin etenevät käytävät voidaan ajatella johtavan luoteeseen ja alaspäin menevät käytävät kaakkoon. Tällöin voidaan käyttää standardia seinien seuraaja -menetelmää.

[muokkaa] Pledge-menetelmä

Erilliset (eivät yksinkertaisesti yhdistettyjä) sokkelot voidaan ratkaista yhä seinien avulla seuraavalla menetelmällä, jos sekä sisääntulokohta, että ulostulokohta ovat sokkelon ulkoseinillä. Jos sokkelon ratkaisu alkaa sokkelon keskeltä (sisältä), alkupisteen tulee olla erillään loppupisteestä, muuten ratkaisun eteneminen kiertää jatkuvaa kehää. Pledge-menetelmä (nimetty Exeterin Jon Pledgen mukaan) voi ratkaista tämän ongelman.

Esteiden kiertämiseen suunniteltu menetelmä tarvitsee mielivaltaisesti valitun suunnan. Kun etsintä törmää esteeseen, yksi käsi (sanokaamme vaikkapa oikea) asetetaan esteeseen (näyttämään suuntaa) ja asetetut kädet merkitään muistiin. Kun ratkaisun haku edistyessään etenee alkuperäiseen suuntaan uudelleen ja kun tehtyjen käännösten summa on 0, ratkaisija jättää esteen ja jatkaa etenemistä sen alkuperäiseen suuntaan.

Tällä menetelmällä kompassin kanssa löytää ulos sokkelosta mistä sisäpisteestä tahansa missä tahansa säännöllisessä (finite) ja 2-ulotteisessa sokkelossa riippumatta etsinnän alkupisteestä. Kuitenkaan tällä menetelmällä ei voida ratkaista tietä alkupisteestä ulostuloon, jos loppupiste on sokkelon sisällä.

[muokkaa] Satunnainen hiiri

Tämä on triviaali menetelmä, joka voidaan toteuttaa erittäin tyhmällä robotilla tai hiirellä, mutta jolla ei ole takeita toimivuudesta. Menetelmässä edetään suoraan eteenpäin kunnes saavutetaan este. Sen jälkeen tehdään satunnainen päätös, mihin suuntaan edetään. Tämä menetelmä epäonnistuu tietenkin, jos poistuminen (loppupiste) on seinän keskivaiheilla.

Robotti puisessa sokkelossa

[muokkaa] Tremauxin menetelmä

Tremauxin menetelmässä on tehokas menetelmä ja siinä sokkelon lattiaan on piirrettävä etenemisviiva kuljetun polun merkitsemiseksi. Menetelmä on taattu ratkaisemaan kaikki hyvinmääriteltyjen käytävien sokkelot. Saavuttaessa merkitsemättömään risteykseen, otetaan jokin suunta. Jos taas etsintä on jo käynyt aiemmin tässä risteyksessä, etsintä voi palata takaisin tuloreittiä. Jos edetään uudelleen käytävää, joka on jo tutkittu, piirretään toinen viiva ja seuraavassa risteyksessä edetään tutkimattomalle käytävälle, jos mahdollista. Muussa tapauksessa edetään jo tutkittua käytävää. Etsintä ei koskaan käy yhtä käytävää enempää kuin kaksi kertaa. Jos sokkelossa ei ole poistumiskohtaa, menetelmä tuo etsinnän takaisin alkupisteeseen.

Katso myös [1].

[muokkaa] Sokkelon luominen

Tietokoneella luotu sokkelo

On olemassa monia tapoja automatisoida sokkelon luominen.

[muokkaa] Pinoon perustuva menetelmä

Tämä on yksinkertaisin tapa luoda sokkelo tietokonetta käyttäen. Kuvittele sokkeloon käytettävissä oleva tila laajaksi ruudukoksi (kuten laaja shakkilauta), kussakin ruudussa alkutilanteessa 4 seinää. Satunnaisesta ruudusta alkaen tietokone valitsee satunnaisen naapurisolun, jossa ei ole vielä vierailtu. Tietokone poistaa seinän näiden kahden ruudun väliltä ja lisää uuden ruudun pinoon (tämä on analogista viivan piirtämiselle lattiaan). Tietokone jatkaa tätä prosessia. Ruutu, jolla ei ole läpikäymättömiä naapurisoluja, on umpikuja. Umpikujaan saavuttuaan luonti palaa takaisin niin kauas kunnes pinosta löytyy ruutu, jossa on läpikäymättömiä naapuriruutuja (luoden uuden risteyksen). Tämä prosessi jatkuu niin kauan, kunnes kaikki solut on läpikäyty. Tämä menetelmä johtaa läpikäynnin päättymään lopulta alkusoluun. Tämä merkitsee sitä, että koko sokkelon tila on läpikäyty.

Tällaisenaan menetelmä on erittäin yksinkertainen ja ei tuota kovin monimutkaisia sokkeloita. Määritellymmät menetelmän säännöt voivat auttaa vaikeammin ratkaistavia sokkeloita.

[muokkaa] Julkiset avoimet sokkelot

Hoo Hill Maze, Shefford, Bedfordshire, Englanti.
Hampton Court Palace, Englanti (pensasaitasokkelo)
Chatsworth House, Englanti (pensasaitasokkelo)
Nooan arkki eläintarha, Bristol, Englanti (pisin pensasaitasokkelo maailmassa, istutettu 2003) [2]
Samsø, Tanska (maailman suurin sokkelo) [3]
Schönbrunn Palace, Itävalta (pieni sisäänpääsymaksu, keskellä sokkeloa torni, josta näkee koko pensasaitasokkelon)
Longleat, Englanti (pensasaita-sokkelo)
Kristallipalatsi, Englanti. Pieni sokkelo puistossa.
Hedge maze Leeds Castlessa, Maidstonessa, Kentissä, Englannissa. Suunnittelija on Adrian Fisher
Beauty Hill Farm, Chichester, Yhdysvallat (kenttäsokkelo).
Sokkelo Keski-saarella, Torontossa. Tanskalais-kanadalainen yhteisö lahjoitti sen vuonna 1967. Tämä sokkelo on avoinna yleisölle ympäri vuoden.
Davis' Mega Maze, Sterling Mass Yhdysvallat (pensasaita-sokkelo). Adrian Fisherin suunnittelema. [4]
Labyrinthe du Hangar 16, Montreal, Kanada. [5]
Serendipity Maze, Mouille Point, Cape Town, Etelä-Afrikka.
Soekershof Walkabout Mazes ja Botanical Gardens Robertsonissa, Western Capessa, Etelä-Afrikassa. 13 870 m² alue. [6]
Magnolia Plantation, Charleston, South Carolina, Yhdysvallat
Lasten sokkelo (tehty heinäpaaleista), Ashland Berryn maatila, Ashland, Virginia, Yhdysvallat.

[muokkaa] Sokkelot tieteellisessä tutkimuksessa

Sokkeloita käytetään usein tieteellisessä tutkimuksessa tutkittaessa tilallista navigointia ja oppimista. Tyypillisiä koe-eläimiä ovat rotat tai hiiret. Esimerkkejä tutkimuskohteista ovat Barnesin sokkelo, Morrisin vesisokkelo ja kulmasokkelo.

[muokkaa] Muun tyyppisiä sokkeloita

[muokkaa] Loogiset sokkelot

Aluesokkelot tai A-sokkelot, joissa läpikäyty alue tulee kasvaa tai vähetä jokaisella askeleella
Arpakuutiosokkelot, joissa edetään arpakuutioiden mukaan perustuen erilaisiin sääntöihin
Numerosokkelot joissa edetään ruudussa olevan numeron osoittamaan suuntaan
Monitilaiset sokkelot, joissa etsintäsäännöt muuttuvat riippuen siitä, miten sokkelossa on edetty.

[muokkaa] Useampiulotteiset sokkelot

Sokkeloita voi olla useeampiulotteisia kuin 2- ja 3-ulotteisina. Sokkelu, jossa on silta, on 3-ulotteinen. Jotkut luonnollisia luolia sisältävät sokkelot ovat 3-ulotteisia. Tietokonepeli Descent osaa täydellisesti 3- ja 4-ulotteiset sokkelot. Mikä tahansa sokkelo voidaan kuvata kolmiulotteiseksi sokkeloksi.

[muokkaa] Kuvasokkelot

Sokkelo, jonka läpikäynti muodostaa kuvion.

[muokkaa] Umpikujasokkelot

Sokkelopeli, jossa läpikäynti muodostaa umpikujia.

[muokkaa] Lisätietoja

Fisher, Adrian & Gerster, Georg (1990): The Art of the Maze. Weidenfeld & Nicolson. ISBN 0297830279.
Saward, Jeff (2002): Magical Paths. Mitchell Beazley. ISBN 1840005734.
Matthews, W.H. (1970): Mazes and Labyrinths: Their History and Development (1927). Dover Publications. ISBN 048622614X.

[muokkaa] Aiheesta muualla

	Tämä artikkeli on tuotu vieraskielisestä lähteestä ja käännös on keskeneräinen.
	Voit auttaa Wikipediaa tekemällä käännöksen loppuun. {{{1}}}