Programarea algoritmilor paraleli

Paralelismul în Scratch

Scratch este un mediu de programare bazat pe evenimente (event-driven) care suportă execuția paralelă prin multiple scripturi care rulează simultan. Această caracteristică permite crearea de programe complexe și interactive.

Caracteristicile paralelismului în Scratch:

• Multiple obiecte active: Fiecare sprite poate avea propriile scripturi care rulează independent

• Fire de execuție independente: Scripturile se execută în paralel, nu secvențial

• Sincronizare prin evenimente: Coordonarea acțiunilor prin mesaje și evenimente

Declanșarea execuției paralele

Evenimentul "la apăsarea Steagului Verde" poate declanșa simultan multiple scripturi:

// Script 1 - Mișcarea jucătorului

când se apasă ⚑

    pentru totdeauna

        dacă <tasta [săgeată stânga v] apăsată?> atunci

            modifică x cu (-5)

// Script 2 - Animația fundalului  

când se apasă ⚑

    pentru totdeauna

        schimbă costumul cu [fundal1 v]

        așteaptă (1) secunde

        schimbă costumul cu [fundal2 v]

        așteaptă (1) secunde

// Script 3 - Muzica de fundal

când se apasă ⚑

    pentru totdeauna

        redă sunetul [melodie v] până la sfârșit

Sincronizarea și comunicarea prin mesaje

Sistemul de mesaje în Scratch permite coordonarea acțiunilor între sprite-uri și sincronizarea evenimentelor complexe.

Mecanismul de broadcast (difuzare)

Emițătorul - Blocul "EXPEDIERE LA TOȚI"

expediere [începe nivelul v]

Caracteristici:

• Trimite un mesaj către toate sprite-urile din proiect

• Execuția continuă imediat (non-blocking)

• Poate fi folosit pentru declanșarea simultană a mai multor acțiuni

Receptorul - Blocul "LA PRIMIRE"

când primesc [începe nivelul v]

    mergi la x: (-200) y: (0)

    afișează

    spune [Nivelul a început!]

Exemple practice de sincronizare

1. Coordonarea unei animații complexe

// Sprite principal (regizor)

când se apasă ⚑

    expediere [scenă 1 v]

    așteaptă (5) secunde

    expediere [scenă 2 v]

    așteaptă (3) secunde

    expediere [final v]

// Sprite actor 1

când primesc [scenă 1 v]

    glisează (2) secunde la x: (100) y: (0)

    spune [Prima replică] pentru (3) secunde

când primesc [scenă 2 v]

    rotește ↻ (360) grade

    spune [A doua replică] pentru (2) secunde

// Sprite actor 2  

când primesc [scenă 1 v]

    așteaptă (2) secunde

    glisează (1) secunde la x: (-100) y: (0)

    spune [Răspunsul meu] pentru (2) secunde

2. Sistemul de punctaj în jocuri

// Sprite jucător

când primesc [punct marcat v]

    modifică [scor v] cu (10)

    dacă <(scor) = (100)> atunci

        expediere [nivel completat v]

// Sprite interfață

când primesc [punct marcat v]

    spune (îmbină [Scor: ] (scor)) pentru (1) secunde

// Sprite inamic

când primesc [nivel completat v]

    oprește [alte scripturi în sprite v]

    spune [Felicitări!] pentru (3) secunde

Avantajele comunicării prin mesaje

• Decuplarea: Sprite-urile nu trebuie să știe detalii despre altele

• Flexibilitatea: Ușor de adăugat noi comportamente

• Scalabilitatea: Funcționează cu orice număr de sprite-uri

• Sincronizarea: Coordonarea precisă a evenimentelor

Diferența între "expediere" și "expediere și așteaptă"

// Expediere simplă (non-blocking)

expediere [mesaj v]

spune [Continui imediat]

// Expediere cu așteptare (blocking)

expediere [mesaj v] și așteaptă

spune [Aștept ca toți să termine]