# Прототип острова «СИРАКУЗЫ» — дизайн-документ

> Проект «АРХИМЕД» · Версия 0.1 · Для геймдизайнера, художника и разработчика прототипа
> Связанные документы: `ПРОЕКТ_АРХИМЕД.md` (§4 концепция), `ТЗ_MVP.md` (рамки MVP)

---

## 1. Концепция острова

**Сеттинг:** Сиракузы, 213 г. до н.э. Город осаждён римским флотом Марцелла. Древний интеллект **Архимеда** пробуждён — он голограмма в мастерской на вершине города и единственный, кто может спасти горожан наукой. Игрок — **«Исследователь»**, спутник Архимеда, который решает задачи-«чудеса», превращая математику в оружие обороны.

**Темы олимпиадной подготовки (трек «Логика и комбинаторика»):**
- Логика: рыцарь/лжец, рассуждения
- Принцип Дирихле («голуби и клетки»)
- Инварианты (чётность, сохранение свойств)
- Взвешивания и оптимальные стратегии
- Комбинаторика: правило умножения, подсчёт

**Жанр:** историческое приключение с элементами головоломки (научная магия — «технологии древних»).
**Возраст:** 10–14 лет (базовый трек), задачи масштабируются по сложности 1–4.

**Формула главы:** *завязка (катсцена) → 3–5 задач-испытаний → мини-босс → развязка + награда.*

---

## 2. Персонажи

| Персонаж | Роль | Характер | Голос |
|---|---|---|---|
| **Архимед** | ИИ-наставник | Мудрый, ироничный, восторженный от красивых решений | «Взгляни на это иначе — и невозможное станет очевидным» |
| **Исследователь (игрок)** | Герой | Настраивается игроком (имя, цвет хитона) | — |
| **Марцелл** | Антагонист-рассказчик | Уважает силу разума, но осаждает город | «Рим побеждает не мечом, а упорством. Посмотрим, чей ум крепче» |
| **Ксанф** | Слуга Архимеда, комический помощник | Паникёр, задаёт «глупые» вопросы — хуки подсказок | «Господин, они сожгут мою оливковую рощу!» |
| **Кора и Геликон** | Дети, которых спасаем | Дают эмоциональный стейк (мотивация) | — |

---

## 3. Сюжет: 6 глав

### Пролог (1–2 мин)
Мастерская Архимеда. Игрок находит «древний интеллект» (голограмма). Архимед объясняет правила: «Мир подчиняется числам. Каждая задача — чудо, которое ты можешь сотворить разумом». Первая задача-обучение — без сюжета, чистая механика интерфейса.

### Глава 1 «Стражники» — Логика (рыцарь/лжец)
**Завязка:** римляне у стен; нужно пройти запертые ворота в оружейную. Два стражника у двух дверей: один лжёт, один говорит правду.
**Задачи:** рыцарь/лжец (классика, 2 варианта), «вопрос одной фразой».
**Мини-босс:** стражник-загадка с 3 утверждениями (вывести, кто лжец).
**Награда:** артефакт «Бронзовый ключ», навык **«Логика»** (первая суперсила: позволяет «пробить» подсказку-логику).

### Глава 2 «Гавань Марцелла» — Принцип Дирихле
**Завязка:** 10 кораблей в гавани. Ксанф паникует: «У всех разное число катапульт!» Архимед: «Докажем, что это невозможно».
**Задачи:** Дирихле (корабля/катапульты), «голуби и клетки» (варианты: носки, даты рождения), подсчёт способов рассадки.
**Мини-босс:** «10 сундуков и 9 видов замков» — доказать совпадение.
**Награда:** навык **«Дирихле»**, артефакт «Обломок весла».

### Глава 3 «Зеркала» — Инварианты
**Завязка:** легенда о зеркалах. Нужно настроить 7 зеркал на стене, но переворачивать можно только парами.
**Задачи:** чётность (зеркала), «можно ли добиться» (мутации), инвариант суммы/разности.
**Мини-босс:** «8 чашек, переворачиваем по 3» — доказать невозможность.
**Награда:** навык **«Инвариант»** (щит-способность), артефакт «Бронзовое зеркало».

### Глава 4 «Весы Гиерона» — Взвешивания
**Завязка:** в казне фальшивые слитки; корона Гиерона. «Эврика!»-момент Архимеда (легенда о короне — первый физический инсайт острова).
**Задачи:** 8 слитков за 2 взвешивания; 9 монет за 2; 3 взвешивания для 12 монет (усложнение, по желанию).
**Мини-босс:** «Одно взвешивание для 10 мешков» (классика: 1+2+…+10 монет).
**Награда:** навык **«Весы»**, артефакт «Корона Гиерона» (коллекция).

### Глава 5 «Машины войны» — Комбинаторика
**Завязка:** строим оборону: метательные машины × снаряды × позиции. Сколько вариантов?
**Задачи:** правило умножения (машины×снаряды), перестановки маленьких множеств, «сколькими способами» (выбор двух стражников из пяти).
**Мини-босс:** задача на комбинаторный подсчёт с ловушкой (двойной подсчёт).
**Награда:** навык **«Комбинаторика»**, артефакт «Чертёж баллисты».

### Глава 6 «Эврика!» — Финал
**Завязка:** решающая атака. Все навыки в деле. Корона/сокровище города — ставка.
**Босс острова (сложность 4):** «10 мешков монет, в одном фальшивые (9 г вместо 10 г). Найди мешок за ОДНО взвешивание». Комбинирует логику, комбинаторику и стратегию.
**Развязка:** Марцелл отступает, восхищённый: «Рим не возьмёт город, где математика — стена». Архимед: «Запомни: разум — величайшая из машин. И у тебя впереди целый мир островов».
**Награда:** титул «Защитник Сиракуз», открытие следующего острова (тизер), химия-портал (см. §8).

---

## 4. Полные дизайны задач (паспорта)

### Задача 1. «Две двери» (Глава 1, логика, сложность 1)
- **Сюжетное условие:** «Перед тобой две двери: за одной — оружейная Архимеда, за другой — ловушка. Два стражника: один всегда говорит правду, второй всегда лжёт. Ты не знаешь, кто из них кто. Разрешён один вопрос одному стражнику. Какой вопрос задать, чтобы наверняка найти оружейную?»
- **Тип ответа:** свободный текст (короткая фраза) с проверкой по ключевым словам (вариант: выбор из 3 предложенных вопросов — для MVP проще и надёжнее).
- **Ответ:** «Спросить: "Какую дверь указал бы твой товарищ?" — и пойти в противоположную».
- **Подсказка 1 (стоит 10 очков):** «Представь, что ты спросил лжеца о правдивом: что он ответит?»
- **Подсказка 2 (стоит 5 очков):** «Оба стражника, если спросить их об одном и том же, укажут на одну и ту же дверь — но какую?»
- **Подсказка 3 (бесплатно, «наводка Ксанфа»):** «Спроси о том, что скажет ДРУГОЙ. И сделай наоборот».
- **Решение Архимеда:** «Правдивый честно скажет, куда укажет лжец, — в ложную дверь. Лжец соврёт о честном — и тоже укажет в ложную. Оба указывают в ловушку — значит, оружейная в другой. Один вопрос, одна истина, ноль риска».
- **Типичная ошибка:** спросить «Какая дверь правильная?» — не работает, т.к. лжец соврёт. Разбор ошибки обязателен.

### Задача 2. «Корабли и катапульты» (Глава 2, Дирихле, сложность 2)
- **Сюжетное условие:** «В гавань вошли 10 кораблей. Ксанф докладывает: "У всех разное число катапульт — от 1 до 9!" Архимед усмехается: "Невозможно". Почему?»
- **Тип ответа:** число (сколько кораблей гарантированно имеют одинаковое число катапульт) — ответ «2».
- **Ответ:** 2 (минимум два корабля совпадают).
- **Подсказка 1:** «Сколько всего разных значений может быть у числа катапульт?» (9)
- **Подсказка 2:** «У тебя 10 кораблей и 9 возможных значений. Что говорит принцип Дирихле?»
- **Подсказка 3:** «Двум голубям придётся сесть в одну клетку».
- **Решение Архимеда:** «Если бы все 10 кораблей отличались, нужно было бы 10 разных чисел. Но значений лишь 9 — от 1 до 9. Значит, как минимум два корабля несут одинаковое число катапульт. Гавань — наша».

### Задача 3. «Зеркала Архимеда» (Глава 3, инварианты, сложность 3)
- **Сюжетное условие:** «На стене 7 зеркал: 6 повёрнуты влево, 1 вправо. За один ход можно перевернуть ровно 2 зеркала. Можно ли за конечное число ходов повернуть все зеркала влево?»
- **Тип ответа:** да/нет (+ краткое объяснение для +бонуса).
- **Ответ:** Нет.
- **Подсказка 1:** «Что происходит с числом зеркал "вправо", когда переворачиваешь два?»
- **Подсказка 2:** «Переворот двух зеркал: 2→0 (минус два), 0→2 (плюс два) или 1+1 (без изменений). Что не меняется?»
- **Подсказка 3:** «Чётность числа зеркал "вправо" — инвариант. Сейчас она нечётная, а цель — чётная».
- **Решение Архимеда:** «Любой ход не меняет чётность числа "правых" зеркал. Начали с 1 (нечётно) — никогда не придём к 0 (чётно). Невозможность доказана — и это тоже победа: знание, что пути нет, экономит годы».

### Задача 4. «Слитки казны» (Глава 4, взвешивания, сложность 3)
- **Сюжетное условие:** «Среди 8 одинаковых на вид слитков один фальшивый — он легче. На чашечных весах без гирь. За какое минимальное число взвешиваний можно гарантированно найти фальшивый?»
- **Тип ответа:** число — «2».
- **Подсказка 1:** «Не дели пополам! Раздели слитки на три кучки».
- **Подсказка 2:** «Взвесь 3 и 3. Если одна легче — фальшивый там; если равны — он среди оставшихся 2».
- **Подсказка 3:** «Из тройки взвесь 1 и 1 — и дело сделано».
- **Решение Архимеда:** «Весы — это троичная машина: три исхода (легче/тяжелее/равно). 8 слитков, делим 3+3+2: первое взвешивание сокращает поиск до 2–3 слитков, второе — находит точно. Два взвешивания, ни одной лишней капли пота».

### Задача 5. «Арсенал» (Глава 5, комбинаторика, сложность 2)
- **Сюжетное условие:** «В арсенале 4 метательные машины и 3 вида снарядов: камни, горшки с огнём, ядра. Сколько разных комбинаций "машина + снаряд" можно собрать для обороны?»
- **Тип ответа:** число — «12».
- **Подсказка 1:** «Для каждой машины сколько вариантов снаряда?»
- **Подсказка 2:** «4 машины × 3 снаряда — правило умножения».
- **Решение Архимеда:** «Каждую из четырёх машин можно снарядить тремя способами — 4×3=12. Считать возможности — значит видеть поле боя целиком».

### Босс. «Мешок фальшивых монет» (Глава 6, сложность 4)
- **Сюжетное условие:** «10 мешков по 10 монет. В одном мешке все монеты фальшивые — по 9 г вместо 10 г. Разрешено одно-единственное взвешивание на точных весах (показывают вес). Как найти мешок?»
- **Тип ответа:** свободный текст (стратегия) ИЛИ конструкция «взять k монет из мешка k».
- **Ответ:** взять 1 монету из 1-го мешка, 2 из 2-го, …, 10 из 10-го; суммарно 55 монет; вес 550 г минус n граммов → фальшивый мешок номер n.
- **Подсказка 1:** «Ты можешь взять РАЗНОЕ число монет из каждого мешка».
- **Подсказка 2:** «Если бы все монеты были настоящими, 55 монет весили бы 550 г. Нехватка покажет мешок».
- **Подсказка 3:** «Взять из мешка №k ровно k монет. Нехватка в граммах = номер мешка».
- **Решение Архимеда:** «Одно взвешивание, но каждая монета — посланник своего мешка. Взяв k монет из мешка k, получаю весы, которые шепчут номер предателя: нехватка в граммах равна номеру мешка. Разум побеждает там, где сила бессильна. Эврика!»

---

## 5. Механика задачи (экран решения)

```
┌────────────────────────────────────────────────────┐
│  Глава 2/6 · «Гавань Марцелла»          ⏱ 0:00  ⭐ 320 │
│  ───────────────────────────────────────────────── │
│  КСАНФ: «У всех кораблей разное число катапульт!»   │
│  [иллюстрация: гавань, 10 кораблей]                │
│  АРХИМЕД: «Невозможно. Докажи, почему».            │
│  ───────────────────────────────────────────────── │
│  Вопрос: Сколько кораблей гарантированно имеют     │
│  одинаковое число катапульт?                       │
│  ┌──────────────────────────────────────────┐      │
│  │  [ числовое поле ввода ]                 │      │
│  └──────────────────────────────────────────┘      │
│  [Подсказка 1·10⭐] [Подсказка 2·5⭐] [Сдаться]     │
│  [Ответить]                                        │
└────────────────────────────────────────────────────┘
```

**Правила:**
- **Подсказки-лестница:** 3 уровня; первые две стоят «очков Архимеда» (ресурс, зарабатываемый решением), третья — бесплатная «наводка Ксанфа». Использование подсказок снижает награду за задачу, но НЕ наказывает (анти-паттерн «наказание за ошибки» запрещён).
- **Провал:** без «красного экрана» — Архимед ободряет, показывает разбор; задача возвращается в «Повторения Архимеда» (spaced repetition) через интервал.
- **«Решение Архимеда»:** после успеха показывается короткое красивое решение-«фокус» (см. паспорта) — эффект «вау», ради которого хочется продолжать.
- **«Ловушки» (механика Veritasium):** после ответа — блок «А ты уверен? Типичная ошибка: …» с разбором, если ответ неверный.
- **Streak:** ежедневная серия решений = «искра Архимеда» (огонёк на карте острова).

**Типы ответов в MVP:** число (с допуском для физики), выбор варианта, да/нет + объяснение (по ключевым словам), короткая фраза (по ключевым словам). Эссе-решения — вне MVP.

---

## 6. UX-флоу и экраны (карта острова)

```
Карта острова (панорама Сиракуз)
   ├── Пролог: мастерская (обучение интерфейсу)
   ├── Гл.1 Ворота ──► Гл.2 Гавань ──► Гл.3 Зеркала
   ├── Гл.4 Казнь/Весы ──► Гл.5 Арсенал ──► Гл.6 Финал
   └── [Скрытая локация: «Портал» — тизер химии]
```

**Экраны:**
1. **Карта острова** — локации-главы, прогресс-звёзды, «искра» серии, кнопка «Дневник Архимеда».
2. **Экран главы** — катсцена (текст + иллюстрация, «▶ Пропустить»), список испытаний с цепочкой.
3. **Экран задачи** — см. §5.
4. **Экран босса** — особая анимация, таймер (для босса), увеличенная награда.
5. **Экран награды** — артефакт в коллекцию, ачивка, новый навык-суперсила (анимация «прокачки»).
6. **Дневник Архимеда** — статистика: решено, серии, навыки (шкалы), план на неделю («Архимед предлагает 3 задачи на повторение»).
7. **Портал (тизер химии)** — см. §8.

**Онбординг (3 шага):** (1) имя героя и цвет хитона; (2) пролог-задача (механика подсказок); (3) выбор сложности («Я новичок» / «Я уже решал олимпиады») → влияет на стартовую сложность задач 1–2.

---

## 7. Визуальный стиль

**Палитра:** мраморный белый (#F5F0E6), бронза (#B08D57), терракота (#C96F4A), оливковый (#6B7F3F), ночное синее для «голограммы Архимеда» (#2C3E6B + свечение #7FD1FF).
**Текстуры:** папирус, мрамор, состаренная бронза; греческий меандр как рамки UI.
**Персонаж Архимед:** стилизованная голограмма старца с посохом и циркулем; анимация «проявления» при подсказках.
**Шрифты:** антиквенные заголовки (под «резьбу по камню»), чистый гротеск для интерфейса.
**Звук:** арфа/лира для успеха, барабаны для босса, шепот моря для гавани. Без агрессивных звуков ошибок.
**Метафора:** «наука древних = магия» — формулы «проявляются» как руны, но остаются честной математикой.

**Референсы:** стиль «Assassin's Creed Origins» (упрощённо), иллюстрации к «Сиракузам» в детских энциклопедиях, «Futurama-Архимед» для юмора голограммы.

---

## 8. Химия в прототипе: «Портал Лавуазье» (тизер)

В конце острова (после Главы 6) открывается **«Портал»** — мерцающий проём в стене мастерской. Архимед: «Странно… это не моя наука. Но запах серы и соли — язык другого острова. Осторожно: там миры смешиваются иначе».

**Мини-квест «Зельеварение» (2 задачи, сложность 2):**
1. **«Углерод и пламя» (стехиометрия, расчёт):** «При полном сжигании 12 г углерода (C) в кислороде образуется углекислый газ CO₂. Сколько граммов CO₂ получится? (C = 12, O = 16)» → **44 г**. Подсказки-лестница: «Что тяжелее: атом углерода или молекула CO₂?», «CO₂ = C + 2O, то есть 12 + 32 = 44», «Из 12 г углерода получится ровно одна "порция" CO₂ — 44 г». Решение Архимеда: «Одна молекула CO₂ тяжелее атома углерода ровно в 44/12 раза. Сжигая 12 г углерода, мы получаем 44 г дыма — и это не магия, а закон сохранения массы».
2. **«Кислота-невидимка» (качественный анализ, тизер механики):** сюжетная задача-головоломка на определение неизвестного раствора по реакциям (выбор варианта), знакомит с логикой качественного анализа.

**Награда:** артефакт «Пробирка» + ачивка «Первый шаг в Лабораторию»; на карте вселенной появляется затемнённый остров **«Лаборатория Лавуазье»** с замком «Откроется в следующем сезоне».

**Назначение тизера:** (а) доказать расширяемость вселенной (химия — часть истории, а не приклейка); (б) замерить спрос на химию в плейтесте (сколько дошли до портала, сколько решили тизер); (в) дать контент для промо «у нас будет и химия».

---

## 9. Метрики прототипа и план плейтеста

**Гипотезы (что проверяем):**
- H-Сюжет: сюжетная подача повышает желание решать (≥70% хотят продолжить после главы 1).
- H-Подсказки: лестница подсказок снижает бросок задачи (≥60% доходят до решения, не сдавшись).
- H-Вовлечённость: до 80% доходят до главы 3 (проверка удержания).
- H-Химия: тизер-портал проходят ≥40% дошедших до финала.

**Ключевые события аналитики:** start_island, start_chapter, task_view, hint_used(1/2/3), task_solved, task_failed, boss_defeated, artifact_collected, portal_opened, session_end.

**Метрики:** время до первой задачи (цель < 90 сек), % дошедших до гл.3 (≥80%), % решивших босса, среднее число подсказок/задачу, D1-retention плейтеста, NPS-опрос «Хочется продолжить?», до/после-тест по приёмам (Дирихле, инвариант) — проверка обучения.

**Плейтест:** 20 школьников 10–14 лет (10 с олимпиадным опытом, 10 без), 2 сессии по 20–30 мин, наблюдение + опрос (гайд — см. `ИНТЕРВЬЮ_ГАЙД.md`, гипотезы H1–H2). Критерий успеха: ≥70% выбирают «продолжить играть» и ≥60% решают главу 1 без внешней помощи.

---

## 10. Технические заметки для прототипа

**Формат прототипа (2 этапа):**
1. **Figma-кликабель (1–2 недели):** карта + глава 1 + 5 задач + подсказки + экран награды; валидация механик и нарратива до кода.
2. **HTML-прототип (React, 2–3 недели):** главы 1–3 в коде, данные задач в JSON, подсказки, награды, минимальный прогресс (localStorage); интеграция «искры» (streak) и дневника.

**Структура данных задачи (паспорт):** см. §4 — поля: id, chapter, theme, прием, сложность(1–7), класс, условие_сюжетное, тип_ответа, ответ(шаблон), подсказки[3], решение_архимеда, типичная_ошибка, награда, источник, статус. Полная схема — в `ТЗ_MVP.md` §3.

**Что НЕ в прототипе:** ИИ-Архимед (заменяется скриптованными подсказками), дуэли, лаборатория (отдельный прототип), адаптивность (фиксированный порядок сложности).

---

## 11. Открытые вопросы (для команды)

1. Проверять ли свободный текстовый ответ по ключевым словам или ограничиться выбором вариантов в MVP? (рекомендация: выбор + число; текст — фаза 2)
2. Сложность 4 (босс) — не слишком ли высока для 10-летних? (плейтест покажет; предусмотрена «наводка Ксанфа» и повторение через дневник)
3. Тон Архимеда: насколько ироничный/серьёзный? (A/B в плейтесте: два варианта подачи)
4. Историческая достоверность vs фантастика: оставить «голограмму» или сделать Архимеда «обычным старцем»? (рекомендация: голограмма — сильнее для бренда и ИИ-наставника)
