C01: Ternary

tags: sysprog2017

預期目標

• 準備 GNU/Linux 開發工具
• 學習使用 HackMD 和 LaTeX
• 學習使用 Git 與 GitHub
• 掌握數值系統
• 技術報告寫作練習

技術報告寫作

• 為什麼你該在大學時代學好技術報告撰寫呢？
  • 在這個資訊爆炸的時代裡，資訊接受者往往習慣於以快速瀏覽的方式搜尋所要的資訊…文字可能是最容易讓資訊接受者「失去耐性」的一種資訊型態。
  • 一篇技術報告即使文字內容非常有內涵，如果不能有分明的段落，讓讀者一開始便能快速、清晰地掌握報告內涵，恐怕讀者根本不會有意願或耐性深入閱讀這份報告。

「你我在 21 世紀都該以專業獲利 (技術授權、商業模式、顧問諮詢)，並非一味出賣勞務」 – 2017 年秋季課程簡介和注意須知

• 平行式思考可讓寫作變得更有效率，作者不必等到整篇文章構思完成後才開始寫作，而可以先把構思比較成熟、材料比較完整的文字段落先行記載下來，這時也先不必花太多時間顧慮用字遣詞，或者文章的組織與結構。

  • 這些文字段落開始也許十分零散，但是累積足夠內容後，作者便可以利用電腦軟體將全文從頭編輯一次，包括修飾所用詞句，增添不足的內容，刪除重複或不相關的內容，調整文字段落順序，組織文章的結構，賦予不同文字段落應有的格式等。
  • 作者可以一次又一次地重頭編輯整篇文章，每次編輯都像是為文章「穿衣」，都可能有新的想法或素材為文章作更新，每次編輯對於文字內容和文章結構或格式的講究也越加細膩，直到交卷期限到了才停止。

• 一般習慣上技術報告或論文都有以下的基本結構：

  • 摘要簡介
  • 文獻回顧
  • 研究方法
  • 研究結果
  • 結論與討論

• 章節標題訂定一個重要的原則是要有「敘述性」，讓讀者能夠望文生義，而對章節內容有所期待。像是「第一章　簡介」、「第二章　文獻回顧」這樣的標題可能太過籠統，「第一章　多重障礙者運動機能訓練科技輔具研發背景與目的」、「第二章　科技輔具研究文獻探討」便比較有敘述性。

• 在建立研究的動機、凸顯此研究問題的重要性時，常需引用文獻、數據客觀地支持作者的論點。在技術報告中文獻的引用有許多功能，除了建立研究的整體動機、凸顯此問題的重要性之外，文獻回顧也可對此領域的研究分門別類作一整體瞭解，除了避免重複別人已經做過的研究工作外，更可以具體指出哪些部分研究還沒有作，或是目前作得不夠完整，有繼續研究的必要。另外在敘述研究方法時，也常需引用研究文獻中既有的方法或數據，或使用文獻中的例子重複執行，與之比對，證實本研究之效果

• 參考資料: 技術報告撰寫的基本原則, Webcache

Balanced Ternary

• 回顧第 1 週課程 重新理解數值 的「電腦不是只有二進位」一節，提及了 Ternary numeral system 和 Balanced ternary

  • 留意 Addition, subtraction and multiplication and division 的章節
    

• Binary to trinary conversion and vice versa

• 工具: Base Converter

測試 Balanced Ternary

• 在 GNU/Linux 環境中，開啟 (虛擬) 終端機，輸入並執行以下命令:
  ​​​​$ mkdir -p ~/workspace
  ​​​​$ cd ~/workspace
  ​​​​$ git clone https://github.com/sysprog21/balanced-ternary
  ​​​​$ cd balanced-ternary
  ​​​​$ make
  

• 預期會在 ~/workspace 目錄看到新建立的執行檔 b3k，測試方式如下:
  ​​​​echo 0 | ./b3k
  

  預期輸出為:
  ​​​​┌───┐
  ​​​​│   │
  ​​​​└───┘
  

• 將上一步驟的 0 更換為 27, -27, 9, 和 -9，觀察其輸出: (或者執行 make check 命令)
  ​​​​├───┐    ┌┬──┐    ┌───┐    ┌───┐
  ​​​​│   │    │   │    ┤   │    ├   │
  ​​​​└───┘    └───┘    └───┘    └───┘
  ​​​​(27)     (-27)     (9)      (-9)
  

  再對照下圖，思考這些數值在 balanced ternary 表示的關聯
  

Balanced Ternary 教學影片 (務必詳閱)

• Number Systems: Ternary
• Non-Binary Computing
• Full Adder
• Modulo 3 Sum and Product Functions
• Ripple Adder in Binary and Ternary Logic

作業要求

1. 研讀 Balanced Ternary，並依據 課前測驗參考解答: Q1 的風格和探討方式，涵蓋以下:
   • 解釋 Balanced Ternary 原理;
   • Balanced Ternary 的設計要解決什麼類型的問題，需要詳述實際應用案例 (如 IOTA/Tangle)。提示：從算術表達的精準度和空間使用效率去探討;
   • 針對特定的領域 (如加密貨幣)，列出在 GitHub 裡頭可找到的應用案例，不僅列出程式碼，還要解說;
   • 在研究的過程中，應該會對既有工具進行修改或者重新開發 (不限程式語言)，也該一併指出，程式碼應該維護在 GitHub 上;
2. 建立新的 HackMD 頁面，並列於 作業區。撰寫數學式應該全部用 LaTeX 表示，不該用圖片
3. 在 GitHub 上 fork balanced-ternary，針對你的分析需求，進行必要的修改
   • 提交修改前，務必確認詳讀 如何寫好 Git Commit Message
4. 繳交截止日期： Oct 8, 2017
   • 越早在 HackMD/GitHub 上有動態、越早接受批評檢閱，評分越高