क्वांटम कम्प्यूटिंग बोर्ड गेम डिझाइन करणे

खेळायला उत्सुक? आपली स्वत: ची एन्टॅंग्लियनची प्रत बनवा!
क्वांटम कंप्यूटिंग हे वेगाने-परिपक्व क्षेत्र आहे जे क्लासिकल कॉम्प्यूटर्ससाठी इंट्रेटेबल मानल्या जाणाut्या संगणनासाठी सुपरपोज़िशन आणि एनटॅगमेंट सारख्या क्वांटम-मेकॅनिकल घटनांचा वापर करते.

आपल्याला मागील वाक्याचा एखादा शब्द समजला नसेल तर आपण एकटे नाही आहात! क्वांटम संगणनाची माझी पहिली ओळख जेव्हा मी विद्यापीठाचा विद्यार्थी होतो आणि माझ्या एका मित्राने सांगितले की तो क्वांटम संगणन शिकत आहे. हे काय आहे हे मी त्याला विचारले आणि पाच मिनिटांनंतरही मला काही कल्पना नव्हती.

२०१ mid च्या मध्यापर्यंत वेगवान, मी आयबीएम रिसर्चमधील संघात सामील झाला ज्याने आयबीएम क्यू अनुभव आणि क्विस्कीट विकसित केले आणि क्वांटम कंप्यूटिंग नेमके कशाबद्दल आहे याची वेगवान गती वाढवणे आवश्यक होते. मी असंख्य व्हिडिओ शोधू शकले आणि पाहू शकले असे सर्व ऑनलाईन मार्गदर्शक आणि शिकवण्या मी वाचल्या, परंतु प्रत्येक वेळी मला काहीतरी समजले आहे असे वाटले तेव्हा मला स्वत: ला सुरुवातीस परत सापडले, त्या साहित्याविषयी दृढ ज्ञान नसणे. शिवाय, खरं सांगायचं तर, सामग्री समजणे कठीण होते आणि गणितातील अभिव्यक्तीच्या भिंतीच्या मागे पडदा पडला. कुणाला क्वांटम कंप्यूटिंगच्या मूलभूत तत्त्वांनुसार शिक्षण देण्यासाठी मी चांगल्या मार्गाची अपेक्षा केली.

क्वांटम + बोर्ड गेम = अप्रतिम!

एका आठवड्याच्या शेवटी, माझे पती (आयबीएमसह एक संशोधक देखील) आणि मी एकत्र खेळण्यासाठी एक नवीन बोर्ड गेम खरेदी केला. बॉक्सने दावा केला की खेळ खेळायला दोन तास लागतात, परंतु आम्ही नियम शिकण्यापेक्षा, बर्‍यापैकी खेळण्याचा प्रयत्न केल्याने, चुका केल्या आणि त्याऐवजी नियमपुस्तकाकडे परत उल्लेख करून त्या दुरुस्त करण्यापेक्षा जास्त वेळ घालविला. शेवटी, आम्ही संपूर्ण गेममध्ये खेळू शकलो (आणि नेहमीप्रमाणे मी जिंकलो!) परंतु या प्रक्रियेवर विचार केल्यावर, आम्ही अनियंत्रित नियमांसह गेम शिकण्यात किती वेळ आणि शक्ती दिली याबद्दल आम्ही दोघे आश्चर्यचकित झालो. . जर आपण देखील तेच करू शकलो तर मार्गात काहीतरी शिकले तर?

क्वांटम कंप्यूटिंग बोर्ड गेमची कल्पना अशा प्रकारे जन्माला आली.

खेळाची रचना करणे कठीण आहे. क्वांटम गेमची रचना? खूप कठीण.

मी आणि माझे पती यांनी एकत्रितपणे दोन गोलांसह बोर्ड गेम डिझाइन करण्यासाठी एकत्र काम केले: ही मजेदार गोष्ट होती आणि त्यासाठी क्वांटम संगणनाच्या मूलभूत तत्त्वांबद्दल खेळाडूंना शिकवावे लागले. आपल्या दोघांच्याही मानवी-संगणक परस्परसंवादामध्ये (एचसीआय) संशोधन पार्श्वभूमी आहे, ज्याचा हेतू तंत्रज्ञानाद्वारे आणि लोकांद्वारे कसा संवाद साधतो आणि समजून घेणे आणि सुधारणे आहे. आमचा खेळ विकसित करण्यासाठी आम्ही एचसीआय कडून दोन मुख्य संशोधन पद्धतींवर विसंबून राहिलो: पेपर प्रोटोटाइपिंग आणि पुनरावृत्ती डिझाइन.

आम्ही नवीन यांत्रिकी आणि नियमांची चाचणी घेतल्यामुळे कागदावर डिझाइन केल्यामुळे गेममध्ये वेगवान बदल करण्यास आम्ही सक्षम झालो. आमच्या गेमच्या सुरुवातीच्या आवृत्त्यांनी आम्ही घेत असलेल्या इतर बोर्ड गेम्समधून बरेच घटक, तसेच बरेच चिकट नोट्स आणि कागदी कटआउट घेतल्या आहेत. आम्ही मजेदार वाटणा game्या गेम मॅकेनिक्सवर तोडगा काढल्यानंतर, विज्ञानातील पैलूंवर अभिप्राय मिळविण्यासाठी आम्ही आयबीएम रिसर्चच्या आमच्या प्रयोगशाळेत क्वांटम वैज्ञानिकांच्या गटाला आमचा नमुना दाखविला. आम्हाला त्यांच्यासाठी आवडती प्रतिक्रिया होती, “हा क्वांटम नाही,” आम्हाला पुठ्ठ्यातील क्वांटम सिस्टमचे प्रतिनिधित्व करण्याच्या नवीन मार्गांचा विचार करण्यासाठी पुन्हा ड्रॉईंग बोर्डकडे पाठविणे. आमच्या क्वांटम वैज्ञानिकांनी त्यांच्या मंजुरीचा शिक्का मारण्यापूर्वी आम्ही आमच्या बोर्ड गेमची पाच मोठी पुनरावृत्ती तयार केली.

आमच्या बोर्ड गेमच्या पहिल्या आवृत्तीमध्ये कार्कासोनकडून घटकांचा कर्ज घेतला गेलेला दुसरा गेम आहे ज्याचा आम्हाला आनंद आहे.आमच्या बोर्ड गेमची तिसरी पुनरावृत्ती खूप रंगीबेरंगी आहे आणि खेळण्यास मजेदार आहे, परंतु आमच्या क्वांटम शास्त्रज्ञांना वाटते की ते डॉ. चार्ल्स बेनेट, आयबीएम फेलो आणि क्वांटम इन्फॉर्मेशन सायन्सच्या क्षेत्रातील प्रणेते, आम्हाला आमच्या गेमच्या दुसर्‍या पुनरावृत्तीबद्दल अभिप्राय देतात.इट्रेशन चार मध्ये, आम्ही एका विज्ञान-फाय थीमवर स्थायिक झालो ज्यामध्ये खेळाडू क्वांटम संगणकाचे घटक पुनर्प्राप्त करण्यासाठी त्यांचे स्पेसशिप्स ग्रह ते ग्रहापर्यंत हलवतात.

शिकण्याचे उद्दिष्ट

एखाद्या अत्युत्तम तांत्रिक विषय शिकवण्यासाठी खेळाची रचना करताना, आम्ही फक्त खेळाडूंना उच्च-स्तरीय संकल्पना संगणकीय क्वांटम कंप्यूटिंगची ओळख देणे किंवा क्वांटम कंप्यूटिंग अल्गोरिदमच्या गुंतागुंतीच्या तपशीलात जाणे आहे का याबद्दल कठोर विचार केला. आमच्या खेळास विस्तृत खेळाडूंसाठी आनंददायक बनविण्यासाठी, आम्ही क्वांटम अल्गोरिदम (ज्याला तांत्रिक प्रभुत्व म्हटले जाते) च्या तपशीलांवर खोलवर लक्ष केंद्रित करण्याऐवजी उच्च-स्तरीय संकल्पना (ज्याला वैचारिक प्रभुत्व म्हणतात) सह परिचित होण्यावर भर दिला गेला. आम्ही ठरविले आहे की आमच्या खेळाने क्वांटम कंप्यूटिंगमध्ये या मूलभूत संकल्पनांकडे खेळाडूंना पर्दाफाश केले पाहिजेः क्विट्स आणि क्वांटम राज्ये, सुपरपोजिशन, एंगेजमेंट, मापन, त्रुटी आणि वास्तविक क्वांटम संगणक तयार करण्यासाठी गुंतविलेले विविध प्रकारचे हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर घटक. आमच्या डिझाइन प्रक्रियेच्या सुरुवातीच्या काळात, आम्ही आमच्या गेमचे घटक घटकांमधून क्वांटम संगणक तयार करण्याचे लक्ष्य ठेवले आहे.

सहकारी की स्पर्धात्मक?

अनेक बोर्ड गेम्स स्पर्धात्मक असतात आणि चिडखोर व रणनीतीच्या रणधुमाळीच्या विरूद्ध खेळाडू असतात. आमचा उद्देश शैक्षणिक खेळ बनविणे आहे, असे आम्हाला वाटले की जेव्हा खेळाचे उद्दीष्ट साध्य करण्यासाठी खेळाडूंनी एकत्रितपणे कार्य केले तेव्हा सर्वोत्कृष्ट शिक्षण परिणाम होतील. आम्ही आमच्या प्लेस्टिंग सत्राच्या वेळी केलेल्या निरीक्षणावरून हा निर्णय घेतला - खेळाडूंनी एकमेकांना असे प्रश्न विचारले की “मी हे खेळल्यास काय होते?” आणि “ही गोष्ट कशा प्रकारे कार्य करते?” त्यानंतर झालेल्या चर्चेमुळे बर्‍याचदा अधिक दृढ आकलन झाले खेळाची मूलभूत यांत्रिकी, ज्यामुळे क्वांटम कंप्यूटिंगच्या मेकॅनिक्सची मजबूत समज येते. आमच्या गेम खेळत असताना आम्हाला खेळायला हवे होते अशीच चर्चा अशा प्रकारची आहे आणि अशा प्रकारे आम्ही आमच्या खेळाला सहकार्य केले.

खेळ अडचणीचे कॅलिब्रेशन

खेळाला योग्य वेळी योग्य प्रमाणात आव्हान देण्याच्या क्षमतेमध्ये गेम उत्कृष्ट बनविणारी गुणवत्ता. जे खेळ खूप सोपे आहेत ते क्षुल्लक आणि असमाधानकारक असतात; खूप कठीण खेळ खेळ निराश होऊ शकतात आणि त्याग होऊ शकतात. याउलट, आमच्याकडे हा खेळ असल्याची खात्री करण्याची तीव्र इच्छा होती की हा खेळ केवळ मजेदार असणे आव्हानात्मक आहे, परंतु यामुळे खेळाडूंना निराशा किंवा असंतोषापासून परावृत्त करणे कठीण नाही.

आम्ही अडचण सोडवण्यामागील एक आव्हान म्हणजे खेळ इतका सोपा किंवा अवघड नव्हता याची खात्री बाळगण्यासाठी पुरेसे लोक त्यात भाग घेत असत. हे आव्हान पेलण्यासाठी आम्ही प्रत्यक्षात गेम आणि एआय प्लेयर्ससाठी एक सिम्युलेटर लागू केला जो एकत्र खेळू शकला. आम्ही गेमची अडचण कॅलिब्रेट करण्यास मदत करण्यासाठी हजारो गेम सिम्युलेशन चालवित होतो, चिमटे बनवितो आणि त्याचा परिणाम समजून घेण्यासाठी अधिक सिम्युलेशन चालू केले. लोक आमचा खेळ कसा खेळू शकतात हे एआय खेळाडू अचूकपणे पकडत नसले तरी एआय संघासाठी –०-–०% दराचे विजय दर मानवी खेळाडूंसाठी आव्हानांच्या पुरेशी पातळीशी संबंधित असल्याचे आम्ही प्रायोगिकरित्या निर्णय घेतले.

एंटॅंग्लियन प्रविष्ट करा

आमच्या क्वांटम शास्त्रज्ञांद्वारे बरीच मेहनत घेतल्यानंतर, आमच्या सहकार्यांसह खेळणे आणि हजारो गेम सिम्युलेशन चालविण्यानंतर, आमची पाचवी पुनरावृत्ती हा गेम बनला ज्याला आपण आता एन्टॅंगलियन म्हणतो. प्रत्येकाला त्याचा आनंद लुटू शकेल आणि क्वांटम संगणनाबद्दल जाणून घेता यावे यासाठी गँगबवर ओपन-सोर्स प्रोजेक्ट म्हणून इंटेंग्लियन (शब्दावरील अडचणीवरील नाटक) डिसेंबर २०१ in मध्ये प्रसिद्ध झाले. आम्ही बोर्ड गेम्स, क्वांटम संगणन किंवा इतर दोघांनाही आपल्या गेमचा आनंद घेण्यासाठी आणि मित्रासह सामायिक करण्यास उत्सुक आहोत.

आपण गेम खेळल्यानंतर, क्विस्कीट वर जा आणि आपला स्वतःचा गेम बनवा आणि वास्तविक प्रोग्रामिंगद्वारे क्वांटम संगणनाबद्दल अधिक जाणून घ्या.