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jeu_de_la_vie

Ceci est une ancienne révision du document !


**Documentation du projet "Jeu de la vie" réalisé pour Centre Sciences en 2019**

Introduction:

Cadre

L'organisme Centre Sciences met en place une exposition sur l'informatique visant à faire comprendre quelques principes qui sous-tendent “l'intelligence artificielle”. Trois réalisations ont été faites par Labomedia: le Jeu de la vie, le Casque de réalité virtuelle et l'installation Captcha.

Qu'est-ce que le jeu de la vie?

D'après Wikipedia Le jeu de la vie est un automate cellulaire imaginé par John Horton Conway en 1970 et qui est probablement le plus connu de tous les automates cellulaires. Le jeu de la vie n’est pas un jeu, puisqu'il ne nécessite aucun joueur. Il s’agit d’un automate cellulaire, un modèle où chaque état conduit mécaniquement à l’état suivant à partir de règles pré-établies. Le « jeu » se déroule sur une grille à deux dimensions, théoriquement infinie (mais de longueur et de largeur finies et plus ou moins grandes dans la pratique), dont les cases — qu’on appelle des « cellules », par analogie avec les cellules vivantes — peuvent prendre deux états distincts : « vivante » ou « morte ». À chaque étape, l’évolution d’une cellule est entièrement déterminée par l’état de ses huit voisines de la façon suivante : Une chute de « bombes » non périodique. Une cellule morte possédant exactement trois voisines vivantes devient vivante (elle naît). Une cellule vivante possédant deux ou trois voisines vivantes le reste, sinon elle meurt. La configuration de départ détermine entièrement l'évolution future. Il existe des formes remarquables qui donnent naissance à des évolutions particulières: on a par exemple des formes périodiques qui vont faire alterner deux configurations.

Cahier des charges

Dans le cadre d'une exposition, il était nécessaire d'imaginer un dispositif interactif que les visiteurs pouvaient manipuler. On s'est donc orienté vers une installation composée d'un plateau de jeu permettant de matérialiser la configuration initiale et un écran qui montrerait l'évolution. Cette évolution serait activée par l'appui sur un bouton ce qui laisse le temps au visiteur d'observer les figures générées et même d'anticiper la génération suivante. Le tout devait être assez compact et transportable.

Réalisation

Les choix techniques ont été les suivants: la contrainte d'encombrement réduit et de puissance de calcul suffisant a conduit au choix d'une RaspberryPi pour la partie unité de traitement. L'écran choisi a une taille de et de résolution ; c'est un écran qui s'interface à la Raspberry en HDMI. Il était initialement question de pions qui se poseraient dans les trous du plateau de jeu. Le choix s'est porté sur des capteurs de pression (Force Sensing Resistance). Ce choix s'est avéré peu judicieux par la suite, la détection n'est pas suffisamment robuste. Un bouton pour amorcer le jeu et le faire et évoluer et un bouton pour revenir à la configuration initiale ont été ajoutés sur les GPIO de la Raspberry. Enfin, un bouton marche/arrêt du jeu a été intégré.

Matériel

Un plateau de jeu dont un carré de 4×4 trous sont évidés de façon à laisser s'enfoncer des billes

16 capteurs FSR pour la détection des billes Fournisseur Pololu, dimensions 0,2 pouces de diamètre (ce qui correspond à 0,5 cm de diamètre) Deux boutons d'interaction: démarrage et avance du jeu, retour à zéro

Un bouton marche/arrêt Une RaspberryPi pour la gestion des événements et l'affichage Un écran Logiciel Un code python pour la prise en compte des billes et l'affichage du jeu de la vie OS Raspbian version Buster (10.4 (?)) Modifications de l'OS: -prise en compte du bouton marche/arrêt par un démon -lancement du programme Jeu de la vie au démarrage de l'OS Sauvegarde du système complet sur une carte SD de secours: procédure -copie de la carte SD d'origine -copie sur une autre carte SD Liste exhaustive du matériel: Photos Codes Schéma électrique pour les FSR Schéma d'intégration Schéma de câblage sur la Raspberry

Retour d'expérience

FSR:

Tests effectués en mesurant la valeur de la résistance selon la pression exercée :

De 1 je passe à des valeurs plus ou moins pertinentes selon le poids. Difficile sous les 20mm de diamètre de dépasser le seuil des 50 kohms soit un poids de 20 grammes (plexi ou bois) Avec une bille inox de 30mm (110gr), la résistance chute à 4/5 k ohms ; mais elles sont trop facilement volées et très chères. Les billes vertes type calot de 25mm pourraient être un compromis comme les cylindres de pvc denses : test concluant pour un cylindre de 26mm hauteur 50mm poids 45gr résistance mesurée 20kohms.

Il y a quelques incertitudes sur les mesures car faute d’ajustement précis du diamètre d’emboîtements, les objets peuvent toucher les bords, réduisant de fait le poids exercé sur la FSR (et donc la résistance au courant augmente)

Je modifie le plan de la manip avec un entraxe de 30mm et des trous de 27 de diamètre ; la profondeur des inserts sera de 20mm au moins

Le mieux pour simuler la pression du doigt c’est une « goutte d’eau », pieds autocollants antidérapant en forme de demi-hémisphère sur les cylindres


Le 19.07.2019 11:01, Guy Antoine a écrit :
Bonjour Camille
Pour la manip du jeu de la vie, les jetons font 18mm donc découpe à
19mm sur le support de 120×120 selon les plans ci-joint.
Peux tu me valider cette option ? J'ai regardé pour les joncs de 20mm
en plexi mais c'est très “moches” comparés à ceux en bois peints
Donc on vérifieras au règlage s'il faut les lester.

Modifications en vue de la version 2: Il s'avère que la détection par les FSR n'est pas assez robuste. Il faut souvent un appui supplémentaire sur les billes de la part de l'utilisateur. Le mieux serait d'utiliser un contact mécanique du type contacteur ou interrupteur

jeu_de_la_vie.1570182523.txt.gz · Dernière modification : 2019/10/04 09:48 de Camille