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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 컴퓨터 기반 피셔 시계. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 시계, 타이머, 릴레이, 부하 스위치 라디오 아마추어 중에는 체스 선수가 많이 있습니다. 그들 중 많은 사람들이 스스로 체스 시계를 조립합니다. 그러나 주로 FIDE 요구 사항을 준수하지 않기 때문에 자체 제작 장치를 다소 심각한 대회에서 사용할 수 없습니다. 이 상황은 낮은 통합 및 중간 통합 논리 칩의 장치를 사용하여 필요한 시간 추적 알고리즘을 구현하는 복잡성이 아니라 체스 시계 유형 및 요구 사항에 대한 개발자의 인식 부족으로 설명됩니다. 이 격차를 메우기 위해 이 기사의 시작 부분에서 체스 시계의 역사, 분류 및 작동 모드에 대해 이야기합니다. 오늘날 모든 사무실과 많은 가정에 컴퓨터가 있다는 점을 고려하여 저자는 상황을 화면에 시각적으로 표시하는 전자 체스 시계(ECC)에 필요한 모든 기능을 구현하는 자신이 개발한 프로그램을 독자들에게 제공합니다. 이를 위해 컴퓨터에 필요한 간단한 콘솔의 디자인. 체스 토너먼트와 경기의 필수 속성은 시계입니다. 가장 오래된 것은 모래 기반이었고 기계, 전기, 마지막으로 전자로 대체되었습니다. 최신 ESC는 종종 "피셔 시계"라고 불립니다. 이 이름이 등장한 이유를 이해하기 위해 역사를 살펴 보겠습니다. 옛날 옛적에 체스는 시간 조절 없이 진행되었습니다. 고의적으로 패배하는 위치에 있는 플레이어가 상대를 굶어 죽게 만드는 일이 일어났습니다. 게임은 여러 시간, 며칠 동안 지속되었습니다. 유명인들은 몇 시간 동안 개별 움직임에 대해 생각했습니다. 인내의 잔을 넘친 빨대는 1851년 국제 토너먼트에서 일어난 사건이었습니다. 게임의 심판인 윌리엄스-매클로(Williams-Maklowe)는 역사적인 기록을 남겼습니다: "게임은 끝나지 않았습니다. 두 상대 모두 잠들었습니다...". 10년 후 Harwitz-Leventhal 경기에서 처음으로 상대에게 시간이 제한되어 각 동작에 대해 생각할 시간이 1866분 주어졌습니다. 모래시계가 있었고, 각 상대는 자신만의 모래시계를 가지고 있었습니다. 기한을 초과하여 벌금이 부과되었습니다. XNUMX년 Andersen-Steinitz 경기에서 모래시계는 아직 특별한 체스 시계는 아니지만 일반적인 모래시계로 교체되었습니다. 두 개의 다이얼이 있는 체스 시계는 1883년 영국인 토마스 브라이트 윌슨(Thomas Bright Wilson)에 의해 발명되었습니다. 그들의 디자인은 여전히 현대적인 것과는 거리가 멀지만 하나의 시계 메커니즘이 멈췄을 때 다른 시계 메커니즘을 시작할 수 있게 해주었습니다. 1886년 후, Amandus Shearwater는 체스 시계의 산업 생산에 대한 특허를 받았습니다. 1899년에는 이미 리버풀의 상점에서 구입할 수 있었습니다. 1년부터 체스 시계에는 제한 시간이 만료되기까지 XNUMX분도 채 남지 않았음을 나타내는 "플래그"가 있었습니다. 이 아이디어는 D.B. Meyer가 제안했습니다. 그림에서. 그림 XNUMX은 Ferranti 체스 시계의 초기 모델 중 하나를 보여줍니다.
현재 기계식 체스 시계의 원형은 Veenhoff의 개선 덕분에 1900년에 나타났습니다. 비슷한 시기에 미국의 헨리 워렌(Henry Warren)이 전자시계를 발명했습니다. 그들의 체스 버전은 지난 세기 20년대 중반에 판매되었습니다(그림 2).
세계 최초의 ESC는 1964년 키예프에서 제조되었습니다. 작동 알고리즘은 클래식 토너먼트 알고리즘과 다르지 않았습니다. 오랫동안 ESC는 전자 기술의 발전과 관련해서만 개선되었습니다. 트랜지스터는 미세 회로, 진공 및 가스 방전 표시기(LED 및 액정)로 대체되었습니다. 라디오 아마추어도 기여했습니다. 직접 만든 ESC의 여러 변형에 대한 설명은 [1-3]에서 찾을 수 있으며 [4]에는 일반 마이크로 계산기를 체스 시계로 바꾸는 첨부 파일의 다이어그램이 있습니다. 그러나 지난 세기 90년대 초, XNUMX번째 세계 체스 챔피언인 미국의 그랜드 마스터 로버트 제임스 피셔(Robert James Fischer)에 의해 평온한 사건의 흐름이 중단되었습니다. 오랜 은둔생활을 마치고 나온 그는 '피셔 시계'를 이용해 '피셔 체스'를 두겠다고 제안해 다시 한 번 모두를 놀라게 했다. 참고로 "Fischer Random Chess"는 평소와 같이 원래 위치에 늘어선 조각이 게임 시작 전에 추첨에 의해 교체된다는 점에서 구별됩니다. 결과적으로 기사는 여왕의 자리, 루크는 비숍의 자리 등이 될 수 있습니다. 단지 960개가 아닌 각 이동에 대해 가변 보너스 초가 XNUMX초인 것으로 나타났습니다. 다음 행보를 생각하면서 이 보너스를 지속적으로 충족한다면 시계의 "깃발"은 결코 떨어지지 않을 것입니다. 또한 예약 시간이 늘어날 수 있습니다. 그러한 조건에서 숙련된 체스 플레이어는 이론적으로 승리하는 위치를 승리로 가져올 것입니다. R. Fischer는 자신의 시계에 대한 특허를 받았습니다 [5]. "랜덤 체스"와는 달리 FIDE의 지원을 받았습니다. 새로운 시간 제어 방법은 Fischer-Spassky 경기(1992)에서 처음으로 실행되었습니다. 그리고 1999년부터 "Fischer 시계" 모드의 "공식 FIDE 디지털 체스 타이머"(그림 3)가 유럽 및 세계 팀 체스 선수권 대회에서 사용되었습니다. 공식 시계는 그다지 흥미로운 모드도 제공합니다. 총 12개가 있으며 주요 내용은 아래에서 설명합니다.
시간 지연(“지연된 시계”, 안단테) - 상대방 중 한 명이 움직일 때마다 상대방의 시간 카운트다운이 즉시 시작되지 않고 지연(예: 5초)됩니다. 이 시간 동안 플레이어가 움직이더라도 시계의 판독값은 변경되지 않습니다. 사용하지 않은 보너스 시간은 누적되지 않으므로 "초고속" 게임은 어떠한 이점도 제공하지 않습니다. 이러한 규정은 미국국립체스연맹(USCF)의 후원으로 개최되는 토너먼트에서 흔히 볼 수 있습니다. 지연이 전혀 없기 때문에 시간 표시는 기존 기계식 체스 시계와 다르지 않습니다. "지연된 시계"의 단점은 게임이 충분히 빠르게 진행되는 경우에도 판독값이 변경되지 않는다는 것입니다. 플레이어는 이를 잘못된 시계 메커니즘과 무의식적으로 연관시킵니다. 누적 없는 시간 증가("Bronstein clock", Adagio)는 위에서 설명한 모드와 동일하지만 시간이 추가되기 전이 아니라 이동 후에 추가됩니다(화살표가 뒤로 이동함). "추가"가 만료되기 전에 새로운 이동이 이루어진 경우, 다른 이동을 제공하기 전에 시계 판독값은 추가 없이 자동으로 원래 판독값으로 돌아갑니다. 이 방법은 70년대 소련의 그랜드마스터 D. 브론슈타인(D. Bronstein)에 의해 제안되었습니다. 심리적으로 "브론슈타인 시계"는 "지연 시계"보다 더 매력적입니다. 판독값이 지속적으로 변경되어 체스 플레이어에게 메커니즘이 제대로 작동하고 있음을 확신시키기 때문입니다. 누적에 따른 시간 증가("Fischer 시계", "FIDE 시계", 보너스, 프로그레시브) - "Bronstein 시계"와 유사한 알고리즘이지만 사용하지 않은 보너스 시간이 누적됩니다. 각 이동 후 남은 시간은 플레이어가 이 이동에 대해 얼마나 생각했는지에 관계없이 설정된 초만큼 증가합니다. 일련의 "초고속" 이동은 위치를 장기간 분석하는 데 충분한 시간을 축적할 수 있습니다. 이것이 좋은지 나쁜지는 오늘날까지도 체스 이론가들이 논쟁을 벌이는 문제입니다. 보조 모드("재미있는 시계", "모래시계", "공")는 EHS를 소비자에게 매력적으로 만듭니다. 적어도 제조사에서는 그렇게 생각합니다. 실제로 진지한 게임을 마친 후에는 예를 들어 움직임에 대해 생각하는 데 소요된 시간이 상대방에게 자동으로 추가되는 모드에서 긴장을 풀고 플레이할 수 있습니다. 또 다른 보조 모드인 '공'은 모든 참가자가 동시에 게임을 하는 대규모 토너먼트가 실행되었던 지난 세기 30년대로 거슬러 올라갑니다. 각 동작을 생각하기 위해 엄격하게 고정된 시간 간격이 할당되어 실제 공을 치면 모든 사람에게 한 번에 만료를 알립니다. 공이 패자로 간주되기 전에 몇 번 움직일 시간이 없었던 체스 선수. 기계식 시계의 바늘을 앞뒤로 회전시키는 것은 매우 어렵습니다. 따라서 전자 장치의 도움을 통해서만 새로운 시간 제어 원칙을 성공적으로 구현할 수 있습니다. 따라서 Fischer의 가벼운 손으로 ESH는 "두 번째 바람"을 받았습니다. 현재 FIDE 규칙에 따라 현재 국제 토너먼트는 ECH를 통해서만 개최됩니다. 일반적으로 처음 40개 동작은 일반 시간 제어로 재생되고 그 다음에는 "Fischer 시계"가 켜집니다. 러시아를 포함한 많은 국가 체스 연맹은 체계적으로 기계식 시계를 전자 시계로 교체하고 있습니다. 불행하게도 FIDE 시계의 높은 가격으로 인해 이러한 계획은 완전하지 않습니다. ESC의 대안으로 개인용 컴퓨터를 체스 시계로 바꾸는 많은 프로그램을 인터넷에서 찾을 수 있습니다. 무료 중에서 가장 유명한 것은 [6-8]입니다. 일반적인 단점: 디지털 시간만 표시되고 일반 키보드를 사용하여 시계 버튼을 누르는 것과 유사합니다. 체스판 측면에 배치되어 있으며 한 플레이어는 ESC 키를 사용하고 다른 플레이어는 ENTER 키를 사용합니다. 연습에 따르면 특히 표현력이 뛰어난 일부 체스 플레이어의 경우 블리츠를 플레이할 때 표준 컴퓨터 키보드의 강도가 분명히 충분하지 않습니다. 디지털 시간 표시로 인해 시간 압박 속에서 플레이하기가 매우 어렵습니다. 보드에서 산만해지지 않고 주변 시력으로 남은 초 수를 추적하는 것은 극히 어렵습니다. 일반 체스 시계의 편리한 플래그가 즉시 떠오릅니다. 따라서 디지털 외에도 화면에 "아날로그"표시가 필요합니다. 예를 들어, 프로그램 [9]와 같이 초기 상태에서는 두 개의 녹색 다이얼 원이 모니터 화면에 표시됩니다. 각 플레이어가 시간을 보내면 다이얼에 파란색 섹터가 늘어납니다. 다이얼 중 하나가 완전히 파란색으로 변하면 게임이 종료됩니다. 유사한 표시 방법을 기본으로 디지털 방식을 추가하고 현대적인 시간 추적 모드를 제공하고 상당히 내구성 있고 편리한 추가 버튼을 사용하여 제어할 수 있는 기능을 제공한다면 공식 EHS보다 열등하지 않은 EHS를 얻게 될 것입니다. 그림에서. 4 및 그림. 그림 5는 두 개의 외부 버튼(각 상대당 하나씩)을 컴퓨터에 각각 LPT 또는 COM 포트 커넥터에 연결할 수 있는 가장 간단한 다이어그램을 보여줍니다. 눌렀을 때 닫히는 SB1 및 SB2 버튼의 접점을 통해 2~5mA의 전류가 흐릅니다. 이 값은 최적이라고 간주될 수 있습니다. 많을수록 접점이 빠르게 소진되고, 적을수록 접점 저항의 불안정으로 인해 신뢰할 수 없는 작동 가능성이 높아집니다.
버튼은 공통 하우징에 배치하거나 연결 와이어 길이가 최대 수 미터인 두 개의 별도 하우징에 배치할 수 있습니다. 한 가지 옵션은 결함이 있는 마우스라도 두 개의 컴퓨터 마우스를 사용하는 것입니다. 각각에는 사용 가능한 모든 키의 접점이 병렬로 연결되어 있으므로 "보지 않고도" 아무 키나 누를 수 있습니다. 나머지 "채우기"는 사용되지 않습니다. 구조를 기계적으로 안정되게 만들려면 고무로 코팅된 볼을 제거하십시오. 단 하나의 단점이 있습니다. 버튼을 누르는 "체스가 아닌" 방법입니다(일부에서는 이를 장점으로 간주하기도 함). 그림에서. 그림 6은 보다 복잡한 원격 버튼 블록(BVK)의 다이어그램을 보여줍니다. 해당 부품은 표준 Yantar 체스 시계 내부에 배치되며 시계 및 푸시 버튼 메커니즘은 수정되지 않습니다. 이는 시계에 이미 존재하는 버튼에 비접촉식 광학 위치 센서를 사용함으로써 가능해졌습니다. 센서는 방출 다이오드 BI1, BI2와 듀얼 포토트랜지스터 BL1, BL2로 구성됩니다.
XS1 BVK 소켓은 컴퓨터의 병렬 포트와 직렬 포트 모두에 연결할 수 있습니다. 그림 7에 표시된 다이어그램에 따라 적절한 케이블을 만드는 것으로 충분합니다. 8(LPT 포트에) 또는 그림. XNUMX(COM 포트로).
그림에 표시됩니다. 5 및 8 소켓 XS1(DB-9F)은 최신 컴퓨터에 설치된 COM9 포트의 DB-1M 플러그에 연결됩니다. COM2 포트에는 일반적으로 DB-25M 플러그가 장착되어 있으며 핀 할당이 약간 다릅니다. 주로 소련에서 제조되는 구식 컴퓨터 유형의 직렬 및 병렬 포트 커넥터는 매우 다양합니다. 동독과 폴란드. 이러한 모든 경우에는 그림에 표시된 포트 라인의 이름에 중점을 두고 BVK를 컴퓨터 커넥터에 연결해야 합니다. 그림으로 돌아가자. 6. 발광 LED VI 및 BI2를 통과하는 전류는 저항 R1 및 R4(LPT에 연결된 경우) 또는 R1-R4(COM에 연결된 경우)에 의해 설정됩니다. 방출기와 해당 광검출기(BL1, BL2)는 적절한 위치에 있는 체스 시계의 푸시 버튼 메커니즘의 로커에 의해 이들 사이의 광학 연결이 중단되는 방식으로 배치됩니다. 예를 들어 오른쪽 버튼을 누르면 VI1과 BL1 사이에 연결이 없어야 하며 BL1 어셈블리의 포토트랜지스터가 닫혀야 합니다. 두 버튼을 모두 누르면(시계가 완전히 멈춤) 두 어셈블리(BL1 및 BL2)의 포토트랜지스터가 켜지고 열립니다. 실험에 따르면 광학 센서의 신호는 방출기와 광검출기 사이의 아주 작은 거리에서만 컴퓨터 포트의 입력에 직접 공급될 수 있을 만큼 충분한 진폭에 도달하는 것으로 나타났습니다. 따라서 BVK는 센서 신호용 인버터 증폭기(트랜지스터 VT1 및 VT2)를 제공합니다. COM 포트에 연결될 때 콜렉터 부하는 저항 R7 및 R8입니다. LPT 포트를 작동하는 데 부하 저항이 필요하지 않습니다. 다이오드 VD1은 COM 포트의 RTS 및 DTR 라인에서 전압 반전이 발생하는 경우 보호 다이오드입니다. BVK는 95x15x1mm 크기의 유리섬유 보드에 조립됩니다. 그림과 같이 9, 이 보드(4)는 Yantar 시계 케이스 안쪽에서 위쪽 벽까지 접착됩니다. 모든 부품과 인쇄된 도체는 보드의 자유측에 있습니다. 반대쪽 끝에서 서로 약 85mm 거리에 해당 버튼 2 근처에 광학 센서 3이 있습니다. 방출 다이오드와 함께 작동하는 포토 트랜지스터 어셈블리 사이의 거리는 6...8mm입니다. BVK의 다른 요소는 로커 암 1의 움직임을 방해하지 않는 방식으로 보드에 설치됩니다.
소켓 XS1은 시계 케이스의 탈착식 뒷벽에 장착되며 와이어 하네스 4를 통해 보드 5에 연결됩니다. 보드 공간 부족으로 인해 다이오드 VD1과 저항기 R1, R4가 소켓 접점에 직접 납땜됩니다. LPT 포트에만 연결하도록 설계된 BVK에서는 다이오드 VD1 및 저항 R2, R3, R7, R8을 설치할 수 없습니다. 발광 다이오드 및 광트랜지스터와 같은 광 센서 요소는 Genius Easy Mouse 컴퓨터 마우스에서 추출되었습니다. 다른 유형의 마우스와 유사한 장치로 교체하는 경우 저항 값을 선택해야 할 수도 있습니다. R1-R4는 방출 다이오드를 통해 4~8mA의 전류를 설정하고 R5, R6은 센서의 안정적인 작동을 달성합니다. . 다이오드 VD1 및 트랜지스터 VT1, VT2 - 모든 작은 것. 모든 저항은 MLT-0,125입니다. DB-9F 소켓은 SNP101-9G 또는 접점 수와 치수 측면에서 적합한 다른 소켓으로 교체할 수 있으며 그에 따라 XP1 케이블 플러그를 변경할 수 있습니다(그림 7 및 8 참조). 설명된 푸시 버튼 패널 또는 BVK와 함께 프로그램전자 체스 시계"작동 알고리즘의 세부 사항에 관심이 있는 사람들을 위해 C의 소스 텍스트도 거기에서 제공됩니다. 이 프로그램은 MS DOS 운영 체제 및 VGA 비디오 어댑터(640x480 픽셀)용으로 개발되었으므로 대부분의 "오래된" 컴퓨터에서 실행할 수 있으며 종종 옷장에 유휴 먼지가 쌓입니다. Windows에서 DOS 에뮬레이션 모드로 작동할 수 있습니다. 시작 직후 프로그램에 시계 제어 방법(컴퓨터 키보드의 버튼, 광학 센서, ESC 및 ENTER 키), 버튼 또는 BVK가 연결된 포트(LPT1, LPT2, COM1, COM2)를 알려야 합니다. 시간 제어 모드(지연 시계, "Bronstein 시계", "Fischer 시계", 모래시계)를 선택합니다. 남은 것은 전체 게임에 대해 각 플레이어에게 할당된 시간을 설정하고 지연 또는 시간 증가량을 표시하는 것입니다. 컴퓨터는 모드 설정을 위한 모든 단계에 대한 프롬프트를 제공합니다. 그림과 같은 프로그램의 메인 화면입니다. 10에는 둥근 문자판이 XNUMX개 들어있습니다.
시간은 아날로그(사용 시간 - 흰색 및 노란색 섹터, 남은 시간 - 보라색 섹터)와 디지털 방식으로 모두 계산됩니다. 화면 상단의 디스플레이에는 현재 시간, 즉 컴퓨터 내부 시계의 판독값이 표시됩니다. 키 5를 사용하면 체스 시계를 일시적으로 중지하고 다시 시작할 수 있습니다. 키 7을 사용하면 모든 플레이어의 이동 카운터 값을 조정할 수 있습니다(화면 하단 모서리에 표시됨). 실수로 시계 버튼을 누른 경우 이 작업이 필요할 수 있습니다. 플레이어에게 남은 시간이 1분 미만이 되면 화면 하단의 시계 모드 아래에 흰색 '라스트 마일' 막대가 나타나고 점차 파란색으로 채워집니다. 그것은 시간의 압박 속에서 탐색하는 데 사용하는 것입니다. FIDE 규칙에 따르면 시간 만료는 두 상대의 시계를 멈추고 신호음과 화면에 STOP이라는 단어를 표시하여 표시됩니다. 기계식 시계를 사용하는 게임에서 "깃발"이 거의 동시에 떨어질 때 승자를 결정할 수 없는 본질적인 무능력이 제거되었으며, 이때 심판은 보드의 위치에 관계없이 무승부를 기록합니다. 컴퓨터 기반 EHS는 체커, 스포츠 브릿지, 바둑, 렌쥬 등 다른 게임에서도 사용할 수 있습니다. 문학
저자: S.Ryumik, Chernihiv, 우크라이나
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