コード工場
子どものプログラミング学習用。Python のコードから 2D の工場（Factorio 風）を組み立て、実行するとロボットが機械を順に動かして、for・if・配列などの動きを見せる。
次のテーマ: 細胞の中
細胞の中で働くオブジェクトを子ども向けに可視化する。細胞全体を1つの巨大な2D工場として描き、あちこちの部品が同時に動いている様子を見せる（ふつうの動物細胞、コード工場と同じ単一 HTML ＋ Canvas 2D）。
36兆分の1
- 生まれ方: 細胞の種類ごとの推定数を重みにして1つ選ぶ。赤血球が約75%なので、ほとんどは赤血球になる。有毛細胞（耳）は約12億分の1の「超レア」
- 数: 合計36兆個は Hatton ら（2023, PNAS）の大人の男性の推定。内訳は Sender ら（2016）の割合などをもとにした概数。画面で「○ 研究の推定」「△ 大まかな見積もり」を分けて表示する。△ の数（リンパ球・好中球など・表皮・腸の上皮・骨格筋・心筋・β細胞・味細胞）と「そのほかの細胞」（残りの約7%）は、元の論文の表で確かめなおす必要がある
- 一生: 19種類それぞれに、生まれる場所・仕事・寿命・終わり方の物語がある。途中の出来事（けが・献血・感染・日焼けなど）は分かれ道になっていて、毎回少しずつちがう一生になる。分かれ道の起こりやすさは物語として決めたもので、本当の確率ではない
- 生まれた場所: 細胞の種類ごとに、体のどこに多いかの大まかな割合で生まれる場所を選び、体の地図にピンを立てる（例: 神経細胞の約8割は小脳、血液の細胞は骨盤や背骨などの骨髄、表皮の細胞は太ももや背中から足の親指まで）。左右のある場所は右・左も決まる。一生の出来事（けが・献血・感染・脾臓で食べられる など）でもピンが動き、通った道が線で残る
- 10回まとめて: 10個まとめて生まれ、赤血球だらけになることを体験する。いちばんめずらしかった細胞の一生を見られる
- 細胞図鑑: 生まれたことのある細胞を記録する（このブラウザの localStorage にだけ保存）
- 一生の最後から「細胞工場」（cell.html）へ行ける
現在のモックアップ（v0）
コードと工場部品の対応:
| コード | 工場での見た目 |
|---|
x = 5 | 青い「しまう機」。計算した答えが黄色い品物になって、倉庫の「x」の木箱へ運ばれる（古い中身は捨てられる） |
nums = [3, 8, 1] | 倉庫に番号つきの棚（配列） |
変数を読む（total + n など） | 箱の中身のコピーが品物として機械まで飛んでくる |
for / while | オレンジの「くりかえしエリア」。for は棚のマスから品物を1つ取り出してループ変数の箱へ入れる。戻り口のベルトで門へ戻る |
if / elif / else | 紫の六角形「分かれ道」。「はい」「いいえ」のベルトに分かれる |
print | 緑の「出荷機」。木箱が倉庫の下の出荷口へ運ばれ、右の一覧に並ぶ |
append | 棚の最後に値をつめる |
仕組み: 自作の小さな Python サブセット解釈器（字句解析 → 構文解析 → レイアウト → 1ステップずつ出来事を出すジェネレータ → Canvas でアニメーション）。出来事には「倉庫から読んだ値（reads）」と「倉庫へしまう値（writes）」が付き、倉庫の絵は品物が箱に届いた瞬間に更新する（実行中の変数とは別に表示用のモデルを持つ）。倉庫は工場キャンバスの右側に、スクロールしても見える位置で描く。
ゲームモード（ステージ）
「注文 → 工場づくり → 検品」で遊ぶ。ヘッダーの「ステージ / 自由工場」で切りかえる（自由工場は従来のお手本つきの遊び場）。
- 注文書: 入荷（最初から倉庫に入っている箱）と、出荷すべき品物が書いてある。1〜3日目で入荷が変わる
- 検品: 3日分の入荷で工場を動かし、出荷を注文と照らし合わせる。答えを直接
print しただけの工場は2日目以降で不合格になる
- 星: ★1 3日分とも注文どおり ／ ★2 機械（行）の数が目標以内 ／ ★3 ロボットの歩数（3日分の合計）が目標以内
- 目標値は模範解答から自動で決める: ステージ定義の
ref を起動時に実際に動かし、注文（期待出力）・機械の数・歩数を求める。ステージを足すときは days（3日分の入荷）と ref を書くだけでよい
- 予想クイズ: コードは固定。出荷される品物を選ぶと工場が動いて答え合わせ。1回で当てると★3、2回目★2、3回目以降★1
- ヒントは1つずつ開く。ステージは前のステージを★1以上でクリアすると開く（一覧に「全部開ける」おためしスイッチあり）
- 星・書きかけのコード・最後に遊んだステージは、そのブラウザの localStorage にだけ保存する
| ワールド | 内容 | ステージ |
|---|
| 1. はじめての工場 | 変数・print | 1-1〜1-4、1-5 予想クイズ |
| 2. くりかえし工場 | for・range | 2-1〜2-5、2-6 予想クイズ |
| 3. 分かれ道工場 | if / else / elif | 3-1〜3-5、3-6 予想クイズ |
今後の方針（2026-09-29 検討）
目標は「どんなコードでも」ではなく、入門〜中級の Python（関数・辞書・break まで）を専用部品でわかりやすく、それ以外は汎用の箱で止まらずに表示する。
土台の置き換え
自作解釈器のままだと本物の Python と細部がずれるため、次の構成に変える。
- Pyodide（ブラウザで動く本物の CPython）で実行する
- Python 標準の
ast モジュールで構造を分解し、工場の配置に変換する
sys.settrace などで「何行目を実行した」「変数がどう変わった」を記録し、ロボットの動きに変換する
構文ごとの見せ方案
| 種類 | 見せ方の案 | 難しさ |
|---|
break / continue | くりかえしエリアからの近道ベルト | 易しい |
| 辞書（dict） | ラベルつきの引き出し棚 | 易しい |
input() | 受付窓口で入力を待つ | 易しい |
関数（def） | 別の部屋の「サブ工場」。呼び出しでロボットが出張する | 中くらい |
| 内包表記 | 1台に詰めた小型工場。中を開いて見られる | 中くらい |
例外（try / except） | 非常ベルトで救護室へ | 中くらい |
| 再帰 | 同じサブ工場が何重にも重なる | 難しい |
| クラス・オブジェクト | 設計図から製品を作る組立ライン | 難しい |
ライブラリ（random、math など） | 中を見せない「外注工場」 | 見せ方は簡単 |
本質的に難しい点
- 変数を「箱」とたとえる限界:
a = b で同じ配列を2つの名前が指すと説明できない。倉庫の品物に名札をぶら下げる方式に変える必要がある
- 大きなプログラム: 部屋ごとの折りたたみ・ズーム・今動いている関数だけ表示
- 何万回も回るループ: 最初の数周だけ見せて残りは早送り
- Python 以外の言語: 同じ考え方で作れるが言語ごとに作業が要る
進め方
- 土台を Pyodide と実行記録に置き換える（この時点で全構文が「汎用の箱」付きで動く）
- 関数（サブ工場）、break / continue、辞書
- 名札方式の倉庫、大きなプログラム用の折りたたみ・ズーム
- 再帰、クラス
