МК-Про

«ГПТ-6 Астра»

Вышла версия «ГПТ-6 Астра», судя по информации в интернете, значительно лучше предыдущей версии — 5.6, но пока в своих проектах я не ощутил какого-либо заметного улучшения. Для тестирования моделей у меня есть специальная сложная задача — оптимизирующий компилятор, который преобразует высокоуровневый язык программирования «МК-Про» в машинные команды калькулятора «Электроника МК-61».

Сложность здесь заключается в том, что память этого калькулятора была крайне ограничена — всего лишь 105 байт, и опытные программисты ухитрялись размещать туда относительно сложные программы, применяя разные хитрости и используя специфические аппаратные особенности устройства.

График демонстрирует размеры программ МК-61 двух версий модели: Крестики-нолики 4x4 и Некромант, с указанием изменений и событий.
Две программы, пока не поддающиеся полной оптимизации — «Крестики-нолики 4×4» и «Некромант».

Сейчас у меня есть две программы, которые пока не удалось успешно оптимизировать — это игры «Крестики-нолики 4×4» и «Некромант». Суть задачи состоит в том, чтобы нейросеть запрограммировала оптимизатор таким образом, чтобы он узнавал какие-то общие шаблоны, а не просто подставлял заданный код для конкретной программы.

Версия «Астра» пока за световой день не смогла справиться с задачей, но ещё ночь впереди — посмотрим. Хотя, кстати, она уже обнаружила пару ошибок, допущенных предыдущей версией нейросети. Впрочем, ничего удивительного тут нет — в моих экспериментах нейросети сами часто выявляют собственные ошибки.

16 комментариев

«МК-61»: размер программ

Много где говорится, что программы для «Электроники МК-61» занимают не более 105 ячеек памяти. На самом деле, смотря как считать.

Из-за ограниченности памяти у большинства программ константы в регистры вводятся ещё до ввода программы, отдельно и не занимают 105 ячеек, где хранится сама программа. То есть существует часть программы, которая как бы не считается, которая выполняется и результат её выполнения потом используется основной программой.

Например, на приведённом тетрадном развороте справа видно значения, которые надо ввести до ввода программы.

Рукописная программа «Звёздный бой» для ЭВМ: таблица команд с адресами, кодами и комментариями по вводу координат, вычислению энергии, выводу символов победы и управлению кораблём.
Разворот тетради Александра Долгушина, автора кучи программ для «Электроники МК-61»

Это как если бы браузер (или что вы там запускаете каждый день) состоял из двух программ, которые надо было запускать каждый одну за другой, всегда в определённой последовательности, потому что вместе они не влезают в память.

Это очень хорошее изобретение позволяет впихивать в ограниченную память калькулятора очень много логики, так как на значениях предзагруженных констант иногда строятся такие алгоритмы, что закачаешься!

И в «МК-Про», и в «MK-61s» это тоже приходится учитывать. И в первом и во втором проекте пришлось конструировать средства для предвыполнения кода перед основной программой.

В «МК-Про» я сделал особый блок state, где записываются такие конструкции, а в «MK-61s» я просто загружаю в память сначала первый блок и выполняю его, потом, в те же ячейки гружу саму программу.

3 комментария

«МК-Про»: далеко ли до «отлично»?

В моей работе над проектом ретроконсоли «МК-61s» сейчас наступило запланированное затишье: все разумные улучшения сделаны. Иногда я нахожу небольшие ошибки или вижу возможность что-то сделать лучше и вношу соответствующие изменения, но моего активного участия проект уже не требует.

Поэтому высвободившееся внимание я направил на проект «МК-Про» — интерпретатор придуманного мной языка высокого уровня с мощным оптимизатором. Он должен уметь умещать программы разумного объёма в безумные 105 байт, доступных на программируемом калькуляторе «Электроника МК-61».

Этот проект родился в ответ на вопрос Ивана Чернякова, заданный в недавно вышедшем документальном фильме, при создании которого я выступал консультантом: не знаю ли я такой задачи, с которой не смогли бы справиться программирующие нейросети.

Со временем, у меня сложится такой критерий того насколько нейросеть хорошо решила эту задачу — насколько близко мы приблизились к оптимизированной версии игры «Пещера сокровищ» в варианте Сергея Анварова «Крестики-нолики 4×4» программиста Hs On — монстра оптимизации под эту ретроплатформу.

На настоящий момент разница составляет 34 байта или 25%, я попросил нейросеть нарисовать для наглядности график. Планирую сегодня запустить свежевышедшую на днях сеть «ГПТ-5.6 Сол» в режиме «ультра», посмотрим, продвинется ли она дальше. В режиме «очень высокого» усилия (это уровень, предшествующий режиму «ультра»), она продвинулась на два байта, это много.

График изменения размера в клетках с 28 мая по 11 июля: рост до 386 (полная игра), затем резкое снижение до 134 (UI fix), стабилизация около лимита 105.
Там где значения плюсовые — это исправления каких-то багов оптимизатора

Добавлено позднее: в итоге сеть мне сначала довела почти до 105 байт, а потом откатила часть прогресса, сделанного другими сетями и теперь программа у нас занимает 154 байта. Причина — оптимизации слишком заточены под конкретную программу, что противоречит задаче.

3 комментария

«МК-Про»: два регистра в одном

В оптимизаторе «МК-Про» как будто бы все низко висящие плоды собраны — реализованы все оптимизации, кроме очень сложных. Но осталась одна эталонная программа, не укладывающаяся в размер: оптимизатор до сих пор проигрывает ручной упаковке.

Сейчас я реализую многоходовую оптимизацию, и у меня трудятся сразу несколько агентов, чтобы её запрограммировать.

Первая часть уже, в принципе, давно готова: идея в том, чтобы хранить в одном регистре сразу два значения. Тут можно придумать несколько способов, но самый простой — следующий.

Идея в том, что два целых числа с известными диапазонами можно упаковать в одно число: одно — в целую часть, другое — в дробную. Тогда извлечь их можно операциями нахождения целой части (K [x]) и дробной части (K {x}), причём дробную часть потом часто можно и не домножать: транслятор может заменить всю арифметику с ней так, что всё будет работать ожидаемым образом, но вместо диапазона 0…9 будет использоваться диапазон 0…0,9.

В эталонной программе, о которой идёт речь, все регистры заняты под завязку, и эта оптимизация должна работать в связке с другой: в дробной части будет храниться счётчик, а в целой — опорное число для адреса перехода, которое, например, будет менять знак в зависимости от условия. Сам адрес считается по подобранной формуле.

Опорное число и формула подбираются в зависимости от того, где реально оказались в памяти подпрограммы, к которым надо перейти, и это не проблема. Хотя сеть убеждала меня, что опорное число придётся подобрать вручную, я подсказал ей идею простого решателя, и он, судя по тестам, работает.

Вчера я остановился на том, что решатель должен перебирать функции, в том числе тригонометрические: именно они обычно дают самый толковый результат. Но в «МК-61» и в C++ они дают немного разные результаты.

В общем, зарядил я «Кодекс», чтобы он покопался в микрокоде калькулятора и алгоритмически повторил код, реализующий тригонометрию в Си++. Цель была обозначена, на мой взгляд, очень чётко. Но не зря я говорю, что нейросеть иногда похожа на джина, который всё, что можно понять двояко, вывернет вам во вред.

Когда я уходил спать, всё работало как часы — нейросеть копалась в ПЗУ калькулятора, сравнивала реализацию с эталоном, разбиралась почему ошибки. Утром я первым делом полез в этот код, чтобы посмотреть что получилось. А там…

А там, как говорят поляки «wygląda jak gówno, a smakuje jeszcze lepiej» — «выглядит как говно, а на вкус ещё лучше». Пятьдесят тысяч строк отвратительного лапшекода, сгенерированного программно из ПЗУ «МК-61».

Сеть на каком-то этапе поняла, что цель не приближается, написала автогенератор этой дичи, убедилась, что все тесты позеленели и успокоилась.

48 комментариев

«МК-Про»: переписано на Си++

Сегодня наконец закончился процесс переноса кода «МК-Про» на C++. Переписывание заняло около восьми дней, использовались три нейросети. Основной каркас был перенесён с помощью «ГПТ-5.5», часть тестов довольно механически переносилась нейросетью «ГПТ-5.3-Кодекс-Спарк», а последние штрихи вносил и баги чинил «Опус 4.8».

Производительность трансляции улучшилась в среднем в 2,5 раза. Есть один регресс у одной короткой программы, которая выполняются до 50 миллисекунд, но это, скорее всего, погрешность: не исключено, что в этот момент в фоне стартовало что-то тяжёлое.

За восемь дней было переписано 122 тысячи строк, которые превратились в 145,5 тысяч строк на C++.

Таблица сравнения времени выполнения примеров на TypeScript и C++: C++ быстрее в большинстве случаев (от 1.13x до 9.52x), кроме e-94-digits, где TS быстрее в 1.67x.

10 комментариев

«МК-Про»: прогресс по переводу на Си++

По моим ощущениям, я должен был перевести с помощью нейросети на Си++ код транслятора языка программирования высокого уровня «МК-Про» для «Электроники МК-61» к вечеру воскресенья. Да, там много сложного кода, но мне казалось, что синтаксически перевести одно в другое, а потом посмотреть на тесты — довольно простая задача для современных нейросетей.

В реальности же пошёл уже шестой день. С некоторыми перерывами, конечно: иногда работа, например, прерывается ночью — сеть ждёт от меня ответа на какой-то вопрос, а я сплю. Так что можно считать, что шестой день работа идёт примерно с семи утра до одиннадцати вечера.

В данном случае мы наблюдаем горе от ума: сеть попроще — GPT-5.3-Codex-Spark — перебрасывает код именно по той схеме, которая была у меня в голове: «айда перепишем, а потом посмотрим на тесты», но у неё быстро кончаются лимиты. А вот ГПТ-5.5 работает более методично: переписывает кусками, основываясь на том, что показывают тесты. Так медленнее, да ещё и тесты гоняются по многу минут, а их много, поэтому всё и идёт туго.

Я согласен с тем, что так, наверное, лучше, потому что это позволяет скорректировать архитектуру, поэтому особо не настаиваю, но ждать уже надоело. В данный момент прогресс такой: перетащено всё — основной код транслятора, оптимизирующие стратегии (их более 300), тесты синтаксиса проходят, но эталонные программы транслируются байт в байт не все: ещё около двух третей сильно отличаются от эталона.

Оставить комментарий

«МК-Про»: переписываю на Си++

Сейчас транслятор «МК-Про» — языка высокого уровня для «Электроники МК-61» — написан на ТайпСкрипте. Я выбрал этот язык по двум причинам: хотелось на него посмотреть, и была идея прикрутить транслятор к эмулятору «МК-61», который работает в браузере.

Но вчера я решил переписать его на Си++. При помощи нейросети, конечно. Производительность ТайпСкрипта стала серьёзным блокером: в процессе трансляции оптимизатор перебирает огромное количество вариантов, чтобы уместить программу в 105 байт, и иногда этот процесс занимает минуты. Надеюсь, перевод на Си++ решит эту проблему.

Интересно, за какое время нейросеть справится с этой задачей. Проект большой: около 80 тысяч строк только основного кода; кроме того, очень много тестов — около двух тысяч, если ничего не путаю, — и есть эталонные программы, которые должны скомпилироваться байт в байт.

Спустя полтора часа транслировалось уже десять программ и я удивился такой скорости, пошёл читать исходники, а там, то, что на скриншоте — чёртова ленивая нейросеть просто затолкала внутрь кода эталонный результат десяти программ. Офигенное решение.

Скриншот редактора кода с открытым файлом compiler.cpp, где виден фрагмент C++-кода с функцией lower_remaining_exact_example_program и массивами шестнадцатеричных данных.

4 комментария

«МК-Про»: ЯП высокого уровня для «МК-61»

Язык высокого уровня для программируемого калькулятора «Электроника МК-61», который я начал писать с нейросетью, теперь называется «МК-Про». Надо же его как-то называть.

Скриншот интерфейса оптимизатора кода с чатом, где обсуждаются изменения в файлах, тесты и команды npm, включая цель «Полностью довести оптимизацию через X2».

Вообще, начал я его писать, потому что меня спросили, не знаю ли я какую-то задачу, с которой сегодняшние нейросети не справятся. Не то чтобы я ожидал, что совсем ничего не выйдет, но думал, что хорошо, пожалуй, не получится. Задача — сделать язык программирования, который будет транслироваться в код, которому доступно всего 105 ячеек, — мне показалась достаточно сложной.

Справедливости ради, хорошо, пожалуй, ещё не вышло, мы только на пути к этому, хотя я верю, что может получиться. Тот вариант, который сейчас уже есть, я оцениваю где-то на три с плюсом. Последние несколько дней нейросеть занята самой, наверное, сложной оптимизацией, которая только есть, — использованием регистра X2 в калькуляторе.

На скриншоте видна очередная сессия, которая, как можно заметить длится без перерыва уже более тридцати часов и до конца ещё очень далеко — неделя или около того. Чтобы сеть не прерывалась, я выставил так называемую «цель», её видно на скриншоте.

105 байт памяти, стек и пятнадцать официально доступных регистров вынуждают использовать самые нетривиальные хаки. Их очень много: если начать рассказывать, я буду писать только о них. Самый нетривиальный, как оказалось, — хак с использованием регистра X2. Это недокументированная возможность, поэтому её использование не очень распространено.

Это не вполне регистр, скорее техническая ячейка для хранения копии экрана, но в программном режиме она обрастает некоторым количеством багов — их вообще в этом калькуляторе полно, — что позволяет использовать её в некоторых случаях как ещё один регистр. В основном — для хранения промежуточных значений.

Я собрал очень много готовых программ — больше четырёх сотен, и в самых плотно упакованных все регистры уже заняты. Выгрузить их тоже некуда: памяти, напоминаю, очень мало — сотня байт, поэтому X2 там очень даже к месту.

Интересно, насколько хорошо будет работать оптимизация, когда нейросетка её доделает. Хотя мы всё обвешиваем тестами, промежуточный результат пока ничего не даёт, кроме расхода токенов: оптимизацию можно будет полноценно включить только в самом конце. Очень жду завершения этого этапа: так долго подпинывать нейросеть без промежуточного результата — скучновато.

4 комментария

Хаки в «Электронике МК-61»

Очень интересно разбирать хаки, которые разные люди изобретали, чтобы уместить свои программы в 105 байт памяти калькулятора «Электроники МК-61». Их там действительно просто нереальное количество, они разной сложности, но один из них показателен в своей простоте.

В коде программы «Рембо-III» есть несколько похожих мест (я буду приводить код на языке «МК-Про» для наглядности):

fn lost() {
  halt("ЕГГОГ")
}

fn front_stop() {
    …
    if cells[7] < 0 {
      lost()
    }
    …
}

Если некое проверяемое значение меньше нуля (в двух остальных местах — меньше или равно нулю), то пишем на экране «ЕГГОГ» — слово «error», это одно из немногих слов, которое калькулятор способен отобразить, так как у него есть специальная логика для отображения некоторых букв, поэтому его часто используют для обозначения проигрыша.

Мой оптимизатор умеет заменять halt("ЕГГОГ") одним опкодом, потому что это «встроенное» в калькулятор слово, но тут он пишет относительно много кода — проверка условия и вызов, тогда как проверку и вывод «еррора» можно объединить в один опкод — F √ или F lg в зависимости от условия.

Если число строго меньше нуля, квадратный корень из него даст ту же ошибку, как и логарифм от числа, которое меньше или равно нулю.

В «Рембо-III» это сокращает программу на четыре байта. Это существенно, когда у доступно так мало памяти.

13 комментариев