Game of Life

Die spel van die lewe, ook net bekend as die lewe, is 'n sellulêre outomaat wat deur die Britse wiskundige John Horton Conway in 1970 bedink is.

Die spel is 'n nul-speler-speletjie, wat beteken dat die evolusie daarvan bepaal word deur die aanvanklike staat, wat geen verdere insette benodig nie. 'N Mens is in wisselwerking met die spel van die lewe deur 'n aanvanklike konfigurasie te skep en te kyk hoe dit ontwikkel, of, vir gevorderde spelers, deur patrone met spesifieke eienskappe te skep.

reëls

Die heelal van die spel van die lewe is 'n oneindige, tweedimensionele ortogonale rooster van vierkantige selle, wat elk in een van twee moontlike toestande is, lewendig of dood, (of bevolkte en onbevolkte onderskeidelik). Elke sel is in wisselwerking met sy agt bure, wat die selle is wat horisontaal, vertikaal of diagonaal aangrensend is. In elke stap in die tyd vind die volgende oorgange plaas:

1. Enige lewendige sel met minder as twee lewendige bure sterf, asof deur onderpopulasie.
2. Enige lewendige sel met twee of drie lewende bure leef leef aan die volgende generasie.
3. Enige lewendige sel met meer as drie lewendige bure sterf, asof deur oorbevolking.
4. Enige dooie sel met presies drie lewendige bure word 'n lewendige sel, asof deur voortplanting.

Die aanvanklike patroon vorm die saad van die stelsel. Die eerste generasie word geskep deur bogenoemde reëls gelyktydig op elke sel in die saad toe te pas; Geboortes en sterftes kom gelyktydig voor, en die diskrete oomblik waarop dit gebeur, word soms 'n bosluis genoem. Elke generasie is 'n suiwer funksie van die voorafgaande. Die reëls word steeds herhaaldelik toegepas om verdere geslagte te skep.


Aan die einde van 1940 het John von Neumann die lewe gedefinieer as 'n skepping (as 'n wese of organisme) wat homself kan reproduseer en 'n Turing -masjien kan simuleer. Von Neumann het nadink oor 'n ingenieursoplossing wat elektromagnetiese komponente sou gebruik wat lukraak in vloeistof of gas dryf. Dit blyk nie realisties te wees met die beskikbare tegnologie nie. Stanislaw Ulam het sellulêre outomaat uitgevind, wat bedoel was om von neumanns teoretiese elektromagnetiese konstruksies te simuleer. Ulam het die gebruik van rekenaars bespreek om sy sellulêre outomaat in 'n tweedimensionele rooster in verskeie referate te simuleer. Parallel het von Neumann probeer om Ulams -sellulêre outomaat te konstrueer. Alhoewel hy suksesvol was, was hy besig met ander projekte en het 'n paar besonderhede onvoltooid gelaat. Sy konstruksie was ingewikkeld omdat hy sy eie ingenieursontwerp probeer simuleer.

Gemotiveer deur vrae in wiskundige logika en deels deur werk aan simulasiespeletjies deur ULAM, onder andere het John Conway in 1968 eksperimente begin doen met 'n verskeidenheid verskillende 2D -sellulêre outomatiese reëls. [3] Conways se aanvanklike doel was om 'n interessante en onvoorspelbare sel -outomaat te definieer. Dus wou hy hê dat sommige konfigurasies 'n lang tyd moet duur voordat hy sterf, ander konfigurasies moet vir ewig voortgaan sonder om siklusse toe te laat, ens. Conways Game of Life het erken van 'n konfigurasie wat lewendig was in die sin van die bevrediging van von Neumanns twee algemene vereistes. Terwyl die definisies voor Conways die lewe bewys-georiënteerd was, was Conways-konstruksie gemik op eenvoud sonder 'n priori wat bewys lewer dat die outomaat lewendig was.

Conway het sy reëls noukeurig gekies, na aansienlike eksperimentering, om aan hierdie kriteria te voldoen:

1. Daar moet geen plofbare groei wees nie.
2. Daar moet klein aanvanklike patrone bestaan ​​met chaotiese, onvoorspelbare uitkomste.
3. Daar moet potensiaal wees vir von neumann universele konstruktore.
4. Die reëls moet so eenvoudig as moontlik wees, terwyl dit aan bogenoemde beperkings voldoen.

Baie patrone in die spel van die lewe word uiteindelik 'n kombinasie van stillewe, ossillators en ruimteskepe; Ander patrone kan chaoties genoem word. 'N Patroon kan baie lank chaoties bly totdat dit uiteindelik tot so 'n kombinasie kom.