*hypf*

Einige Jahre sind es nun schon, die ich gelegentlich Batchdateien schreibe. Einige für einfache Aufgaben, andere für Dinge, wofür mich Leute für verrückt erklären würden, daß ich sie mit Batchdateien löse. Wie auch immer, cmd ist inzwischen etwas langweilig geworden. Ich werde mich nun auf eine andere Shell konzentrieren, die in ihrer Syntax nicht mal unähnlich ist. Eine, die zumindest auf 32-bit-Systemen noch weiterlebt: command.com.

In gewisser Weise war cmd zu mächtig. Es macht mehr Spaß, je eingeschränkter man ist. Ich werde nun also langsam alle Batchdateien auf dieser Seite umschreiben, so daß sie in command.com laufen. Das ermöglicht außerdem die Nutzung auf nicht-NT-basierten Windows-Systemen sowie DOS. Ich sehe das als deutlichen Fortschritt über die eher eingeschränkte Verfügbarkeit von cmd.

Ich habe die Funktion “Format übertragen” in Word in den vergangenen Tagen recht häufig gebraucht. Es ist ein praktisches Werkzeug zuweilen, hat allerdings einen Nachteil: Der Modus endet nach einmaliger Anwendung. Man kann also eine Formatierung nur auf ein Ziel anwenden bevor man das Werkzeug erneut auswählen muss. Das ist nicht sehr praktisch, wenn man mehrere Stellen hat, wo man die Formatierung anwenden will.

Allerdings kann man einfach auf den Button im Ribbon doppelklicken. Dann bleibt der Modus so lange aktiviert bis man Esc drückt.

Und, wie ich jetzt feststelle, ist das sogar in der Hilfe beschrieben. Aber wer liest sowas schon? :-)

Kürzlich wurde mir jenes Bild zugespielt:

Im Grunde fasst es das Grundproblem gut zusammen. Benutzer und Entwickler denken auf sehr unterschiedlichen Abstraktionsebenen. Für einen Entwickler ist die Benutzeroberfläche lediglich “eine weitere Schale” um den Kern herum und das meiste komische Verhalten in selbiger kann er problemlos anhand anderer Teile des Systems erklären. Für den Benutzer allerdings ist die Benutzeroberfläche das Programm. Und er wird sich nicht die Mühe machen, viel mehr als das zu durchschauen und zu begreifen. Für alle praktischen Belange ist der Rest, also, wie ein Programm eigentlich funktioniert, tatsächlich Magie.

Nun ist obiges Bild leider etwas klein und ich fand weder den Originalautor noch eine hoch aufgelöste Version. Also habe ich mich mal hingesetzt und eine Vektorgrafik auf der Basis erstellt, die hier angehängt ist. Tatsächlich sind es sogar zwei geworden: Einmal weiß auf schwarz und einmal schwarz auf weiß, was sich wohl etwas tonersparender drucken lassen sollte.

Die Schrift, die in den Grafiken verwendet wurde, ist die freie (und hübsche) Fontin.

Ich habe auch die Ausgangsdateien von Expression Design angehängt. Vielleicht mag jemand ja die “Quell”dateien haben. Sowohl die Design- als auch die PDF-Dateien veröffentliche ich hiermit gemeinfrei.

Angehängt sind hier sowohl die deutschen als auch die englischen Varianten.

Die Skript-Sommerspiele 2009 werden heute eröffnet. Ich werde teilnehmen und versuchen, die einzelnen Probleme auch zu golfen.

Die Ankündigung der einzelnen Ereignisse ist leider etwas schwer zu finden, deswegen habe ich auch erst heute gemerkt, daß sie schon bei Event 5 sind. Aber eigentlich und offiziell beginnt das ganze heute.

Meine Lösungen liegen in meinem SVN-Repository.

Update (2009–08–06): Ich habe eine signierte Ausgabe von Windows Powershell: Step by Step gewonnen.

Bei StackOverflow gibt es neuerdings Statistiken zu einzelnen Tags. Und da mußte ich natürlich mal nachschauen, wie ich bei meinem Lieblingstag stehe.

Und siehe da, ich bin auf dem ersten Platz für die letzten 30 Tage und insgesamt (mehr oder weniger) knapper Zweiter hinter Pax.

Pax, ich krieg dich noch :P

Nehme ich das vielleicht ein wenig zu ernst? Vielleicht, vielleicht auch nicht. Zugegeben, er kennt einige widerliche Tricks, die ich bislang nicht kannte; vielleicht ist die Rangfolge noch angemessen :-)

Außerdem schadet ein wenig Ehrgeiz auch nicht :-)

Nun brauche ich nur noch ein paar Upvotes, um einen Batch-Specialist-Badge zu kriegen.

Update (2009–08–06): Inzwischen bin ich Erster im Batch-Tag. Juhu.

Ich bin gerade über OK/Cancel gestolpert, ein Webcomic über HCI, Usability, etc.

Sieht sehr lesenswert aus bisher, insbesondere da zu jedem Comic ein längerer erklärender Text zur Seite steht. Das dürfte auch Leuten helfen, die sonst kaum Notwendigkeit für vernünftige Benutzeroberflächen und Forschung in der Richtung sehen, sich in die Problematik hineinzufinden.

seufz Eine Nachricht, die mir nur das sagt, was ich ohnehin schon weiß, da ich genau das initiiert habe.

Um das zu reproduzieren:

• SVN-Log anzeigen lassen.
• Auf Abbrechen klicken oder Esc drücken, während das Log noch lädt.

Scheint auch mit anderen Fehlern (oder Nachrichten, die es wert sind, dem Benutzer zu zeigen) in dem Dialog zu funktionieren. Verbindungsfehler kommen auch als Message-Box. Der „Update“-Dialog hingegen zeigt Fehler direkt im Dialog an, ohne dem Benutzer noch ein Fenster hinzuwerfen. Ein Verhalten, was ich sehr begrüße:

Zelluläre Automaten

Eindimensionale zelluläre Automaten lassen sich relativ einfach beschreiben: Letztlich hat man nur eine Kette von Zellen, die jeweils einen von zwei Zuständen haben: An oder Aus (0 oder 1, lebendig oder tot, wie auch immer man es bezeichnen will). Das kann man natürlich dann auch einfach mit Bits repräsentieren.

Zustände in allen zellulären Automaten ändern sich aufgrund der Nachbarschaft einer Zelle im jeweils vorhergehenden Zustand. Nehmen wir an, man hat eine lebendige Zelle (An, 1) und ihre Nachbarn in beide Richtungen sind tot (Aus, 0). Nehmen wir uns weiterhin eine Tabelle, in der steht, daß für exakt diese Konfiguration der Zelle und ihrer Nachbarn ihr Zustand zu tot wechselt (kann gut passieren, vielleicht starb sie ja aus Vereinsamung). In einer anderen Konfiguration sind die Nachbarn vielleicht nicht tot, sondern lebendig und in diesem Falle lebt die Zelle weiter. In noch einer anderen Konfiguration hat man vielleicht eine tote Zelle und egal, wie ihre Nachbarn aussehen, ändert sie ihren Zustand zu lebendig.

Zustandsübergänge

So eine Tabelle braucht im Grunde nicht viele Dinge: Der Zustand einer Zelle, die Zustände aller Nachbarzellen (nur zwei in diesem Fall) und der Zustand, den die Zelle in der nächsten Generation haben soll. Wir können das auch folgendermaßen darstellen:

In der oberen Zeile haben wir jeweils eine Zelle mit ihren zwei Nachbarn, links und rechts, also immer drei Zellen. Die untere Zeile liefert den jeweiligen Folgezustand für jede Konfiguration. Wie man vielleicht bemerkt hat, gibt es nur acht mögliche verschiedene Konfigurationen. Auf diesen können wir eine einfache Ordnung definieren, indem wir sie jeweils als drei Bits und damit als Zahl auffassen. Diese absteigende Ordnung habe ich hier auch verwendet. Haben wir diese Ordnung erst einmal, besteht diese komplette Regel nur noch aus acht Folgezuständen, die sich ebenfalls als Nullen und Einsen und damit als einzelne acht-bittige Binärzahl auffassen lassen. Diese Numerierung wurde vom britischen Mathematiker Stephen Wolfram erfunden und wird demzufolge auch als “Wolfram-Regel” bezeichnet.

Die Regel in obigem Bild ist Regel 30.

Darstellung

Nun wissen wir, daß so ein zellulärer Automat als einzelne Zahl beschrieben werden kann und daß er im Laufe der Generationen seinen Zustand ändert. Nur was bringt uns das?

Wir könnten zum Beispiel einen einzelnen Zustand dieses Automaten als eine Reihe von schwarzen und weißen Kästchen darstellen:

und dann könnten wir jede Generation under der jeweils vorhergehenden darstellen:

und siehe da, wir kriegen ein hübsches Bild. Ein wenig chaotisch, aber das ist nun mal bei der Regel so. Es gibt auch welche, die regelmäßigere Muster liefern.

Also war der Sinn und Zweck des Ganzen lediglich, ein merkwürdiges Bild zu erzeugen. Nun also zum spaßigen Teil: So etwas zu programmieren.

Der Quelltext

Es ist nicht gerade sonderlich schwer, das zu programmieren, also fangen wir einfach oben an:

Wir brauchen natürlich ein wenig Kontrolle darüber, wo das Programm aufhört zu berechnen. Ich setze eine einzelne Zelle mit Zustand 1 in die Mitte der ersten Generation (Anfangszustand), daher ist eine ungerade Breite nicht unsinnig, da sich viele Muster gleichmäßig nach links und rechts ausbreiten. Die Höhe hängt in ähnlicher Weise damit zusammen, da die Ergebnisse meist aufhören, sinnvoll zu werden, sobald ein sich ausbreitendes Muster den rechten und linken Rand erreicht.

Wenn die Regel als Parameter für das Programm gegeben wird, brauchen wir nicht danach fragen, lediglich, wenn sie außerhalb des zulässigen Bereiches (0–255) liegt. Gefragt wird so lange bis eine korrekte Regel eingegeben wurde (ja, hier kann man noch hilfreiche Hinweise geben, aber da hatte ich keine Lust zu).

Ich habe hier ein kleines Unterprogramm geschrieben, welches die Regel in ihre acht Einzelkonfigurationen zerlegt:

Hiernach haben wir acht Variablen, wolfram_x mit x zwischen 0 und 7, die jeweils die Folgezustände für jede Konfiguration beinhalten.

Danach initialisieren wir den Bereich, wo die Zustände jeder Zelle für jede Generation gespeichert werden:

Im Prinzip wird nur jede Zelle mit 0 initialisiert und eine einzelne 1 in der Mitte der ersten Generation hinzugefügt.

Wir haben allerdings noch ein kleines Problem mit diesem Ansatz: Wenn folgende Generationen berechnet werden, braucht jede Zelle eine Nachbarschaft. Nur wie sieht diese Nachbarschaft für die jeweils ersten und letzten Zellen einer Generation aus? Anfangs habe ich einfach nur eine weitere Null links und rechts an jede Zeile gehängt. Das funktioniert gut für die meisten Regeln und wir belassen es erstmal dabei. Wie man das nun in obigem Quelltext umsetzt, lasse ich als Übung für den Leser.

Was auch praktisch wäre, ist ein Unterprogramm, welches das komplette Bild ausgibt:

Es sind tatsächlich sogar zwei Unterprogramme, diese werden später noch praktisch.

Was natürlich immer noch fehlt, ist die Berechnung der Folgezustände. Also tun wir dies mal:

Nichts außeregwöhnliches hier, wir delegieren lediglich die Berechnung einer einzelnen Zelle an ein weiteres Unterprogramm. Wie vielleicht auffällt, zeige ich die Zeile sofort nachdem sie berechnet worden ist, was das Zuschauen während das Programm läuft, etwas weniger langweilig macht, da wir dann alle paar Sekunden eine neue Zeile sehen (ja, das Ganze ist so langsam).

Hier wird der neue Zustand einer einzelnen Zelle berechnet unter Zuhilfenahme eines weiteren Unterprogramms, welches den spezifischen Fall aus der Tabelle sucht. Wir machen uns hier die Tatsache zunutze, daß die Zelle und ihre Nachbarn im Grunde eine drei-Bit-Zahl ist und die Tabelle auch zugreifbar ist, indem wir diese drei Bit in eine Dezimalzahl zwischen 0 und 7 überführen. Der Code dafür ist leider ein wenig unschön, da viel Escaping nötig ist (die Klammern habe ich jedoch lediglich aus Vorsicht so behandelt, da Klammern gern etwas kaputt machen, besonders, wenn man anfängt, Strukturen zu schachteln).

Aber das war eigentlich schon alles. Führt man diese Batchdatei nun ohne Argumente aus, kommt die folgende Abfrage:

geben wir hier nun sagen wir 54 ein, kommt das folgende Bild zustande:

Der eigentliche Quelltext der Batchdatei ist ein wenig länger, da ich inzwischen auch eine Option anbiete, was mit dem linken und rechten Rand geschehen soll (alles null, alles eins, zylinderförmig und kopieren, letzteres ist nun die Standardeinstellung, da zum Beispiel Regeln wie 169 sehr merkwürdig aussehen, wenn sie mit Null-Kanten berechnet werden).

Momentan arbeite ich noch an SVG-Export aus dieser Batch-Datei (der Grund, warum ich die eigentlich geschrieben habe) und hoffe, inzwischen alle größeren Bugs gefunden zu haben. Die erste funktionierende Version hatte übrigens nur 54 Zeilen. Ich denke, hätte ich Java benutzt (was hier gerade die einzige andere Alternative war), hätte ich deutlich mehr gebraucht.

UPDATE (2008–12–26 16:21): SVG-Export ist fertig und werkelt nun auch wie er soll. Momentan lasse ich den Terminal Server in der Uni an allen 256 Automaten gleichzeitig rechnen:

Die Taskleiste liegt üblicherweise (zumindest für 98,4 % der Benutzer) am unteren Rand des Bildschirms. Nun werden Bildschirme im Breitbildformat (16∶10 zumeist) immer häufiger (und ich habe oft ohnehin so viele Fenster offen, daß der Fenstertitel in der Taskleiste auf wenige Buchstaben reduziert wird), daß es verlockend scheint, die Taskleiste einfach an den linken oder rechten Rand zu kleben. Das hat den Vorteil, daß man mehr vom Fenstertitel sieht, gerade wenn viele Fenster offen sind. Und zumindest für mich bringt ein Bildschirm in dem Format auch nicht so unglaublich viel, da das meiste, was ich mache (Webseiten lesen oder Code schreiben) eher vertikale Aktivitäten sind und nicht ganz so viel Platz in horizontaler Richtung benötigen. Zugegeben, in Eclipse oder Visual Studio ist mehr Platz immer gut, aber ich nehme lieber mehr Gesamtauflösung anstelle von mehr horizontaler Auflösung.

In der Taskleiste werden nun Tooltips angezeigt, wenn der Fenstertitel nicht komplett auf die Schaltfläche paßt:

Gleiches passiert auch bei einer vertikalen Taskleiste:

Nun ergibt sich hier ein Problem. Der Tooltip bei der horizontalen Taskleiste wird nie wirklich im Weg sein. Am unteren Rand von Fenstern befindet sich meist allenfalls eine Statusleiste aber nichts wirklich Wichtiges. Der Tooltip einer vertikalen Taskleiste hingegen erscheint an einer Position und Höhe, wo im Normalfall keine Statusinformationen eines Programms sind, sondern Inhalt, den man erfassen möchte.

Das ist besonders nervig, wenn man ein Fenster wiederherstellt, welches vorher maximiert war. Der Fensterinhalt fängt also gleich neben der Taskleiste an und der Tooltip erscheint ungefähr zu dem Zeitpunkt wo das Fenster fertig gezeichnet wurde und man gerade anfangen könnte, darin etwas zu suchen.

Webseiten zumindest werden üblicherweise in einem F-Muster abgesucht. Daher ist bei vielen Websites die Navigation auf der linken Seite. Bei normalen Programmen ist dies zuweilen auch zu beobachten: Die Liste der Mailordner in meinem E-Mail-Programm ist links und üblicherweise ist es genau diese, die mich interessiert, wenn ich das Programm wiederherstelle, da dort hervorgehoben wird, wo ich neue Mails habe. Da ist ein Tooltip, der mir bis zu zwei Order verdeckt, nervig, da es zum Einen meine Aufmerksamkeit ablenkt und zum Anderen brauche ich einen Moment, um das Ding wieder loszuwerden. Das mag nicht nach allzu viel verlorener Zeit klingen, ist es wohl auch nicht, aber wenn man das zum wiederholten Male am Tag bewußt feststellt, ist es schon unschön.

Wahrscheinlich wird das sogar noch schlimmer, wenn man Aero aktiviert, da dort der Tooltip erst auftaucht, nachdem schon eine Miniaturansicht des Fensters gezeigt wurde. Und diese verdeckt im Normalfall sogar noch mehr.

Vielleicht wäre es auch besser, die Taskleiste an den rechten Bildschirmrand zu verlegen, da dort selten Informationen sind, die man sofort nach dem Wiederherstellen eines Fensters sucht (zumindest nehme ich das an und mir fällt momentan auch kein Gegenbeispiel ein).

UPDATE (2008–11–08 13:55): Ist Aero aktiviert, ist die Situation eher besser, denn schlimmer, die Miniaturansicht taucht gar nicht erst auf, wenn man ein Fenster wiederherstellt und der Tooltip wartet nach dem Klick noch mal die normale Zeit, ehe er erscheint (dann allerdings witzigerweise unter der Taskleiste).