Game of Life

Гульня жыцця, таксама вядомая як "жыццё", - гэта сотавы аўтамат, распрацаваны брытанскім матэматыкам Джонам Хортанам Конвей у 1970 годзе.

Гульня - гульня з нулявымі гульцамі, гэта значыць, што яе эвалюцыя вызначаецца пачатковым станам, не патрабуючы дадатковага ўводу. Адзін узаемадзейнічае з Game of Life , ствараючы пачатковую канфігурацыю і назіраючы за тым, як яна развіваецца, альбо для прасунутых гульцоў, ствараючы ўзоры з пэўнымі ўласцівасцямі.

Правілы

Сусвет Гульня жыцця - гэта бясконцая двухмерная артаганальная сетка квадратных вочак, кожная з якіх знаходзіцца ў адным з двух магчымых станаў, жывых альбо мёртвых (альбо населеных, і незаселеных, адпаведна). Кожная клетка ўзаемадзейнічае са сваімі васьмю суседзямі, якія з'яўляюцца клеткамі, якія знаходзяцца па гарызанталі, вертыкалі ці па дыяганалі. На кожным этапе часу адбываюцца наступныя пераходы:

  1. Любая жывая клетка з менш чым двума жывымі суседзямі памірае, як быццам ад недастатковай колькасці насельніцтва.
  2. Любая жывая клетка з двума-трыма жывымі суседзямі жыве да наступнага пакалення.
  3. Любая жывая клетка з больш чым трыма жывымі суседзямі памірае, як быццам ад перанаселення.
  4. Любая мёртвая клетка з дакладна трыма жывымі суседзямі становіцца жывой клеткай, як бы шляхам размнажэння.

Першапачатковая схема ўяўляе сабой насеньне сыстэмы. Першае пакаленне ствараецца, ужываючы вышэйзгаданыя правілы адначасова ў кожнай клетцы ў насенні; нараджэнні і смерці адбываюцца адначасова, і асобны момант, у які гэта адбываецца, часам называюць кляшчом. Кожнае пакаленне - гэта чыстая функцыя папярэдняга. Правілы працягваюць прымяняцца неаднаразова, каб стварыць наступныя пакаленні.


У канцы 1940 г. Джон фон Нойман вызначыў жыццё як стварэнне (як істота ці арганізм), якое можа размнажаць сябе і імітаваць машыну Тьюрынга. Фон Нёман думаў пра інжынернае рашэнне, якое дазволіла б выкарыстаць электрамагнітныя кампаненты, якія выпадкова плаваюць у вадкасці ці газе. Станіслаў Улам вынайшаў сотавыя аўтаматы, якія прызначаліся для імітацыі тэарэтычных электрамагнітных канструкцый фон Ноймана. Улам абмяркоўваў выкарыстанне кампутараў для мадэлявання сваіх сотавых аўтаматаў у двухмернай рашотцы ў некалькіх працах. Паралельна Фон Нёман спрабаваў пабудаваць сотавы аўтамат Улама. Нягледзячы на ​​поспех, ён быў заняты іншымі праектамі і пакінуў некаторыя дэталі недапрацаванымі. Яго будаўніцтва было складаным, таму што ён спрабаваў мадэляваць уласную інжынерную канструкцыю.

Матываваны пытаннямі матэматычнай логікі і часткова працай над імітацыйнымі гульнямі Улама, у прыватнасці, Джон Конвей пачаў рабіць эксперыменты ў 1968 годзе з рознымі правіламі двухдзённага сотавага аўтамата [3]. Першапачатковая мэта Conway была вызначыць цікавы і непрадказальны клеткавы аўтамат. Такім чынам, ён хацеў, каб некаторыя канфігурацыі доўжыліся доўга, перш чым памерці, іншыя канфігурацыі працягваліся вечна, не дазваляючы цыклаў і г.д. Гульня Жыцця Конау прызналася, што канфігурацыя была жывой у сэнсе задавальнення двух агульных патрабаванняў Фон Ноймана. Хоць азначэнні да жыцця Конвея былі арыентаванымі на доказ, канструкцыя Conway была накіравана на прастату без апрыёрнага прадастаўлення доказаў, што аўтамат жыў.

Конвей выбіраў свае правілы старанна, пасля значных эксперыментаў, каб адпавядаць гэтым крытэрам:

1.Не павінна быць ніякага выбуховага росту.
2. Там павінны існаваць невялікія пачатковыя мадэлі з хаатычнымі, непрадказальнымі вынікамі.
3. Тут павінен быць патэнцыял для універсальных канструктараў фон Ноймана.
4. Правілы павінны быць максімальна простымі, пры гэтым прытрымліваючыся вышэйпералічаных абмежаванняў.

Многія ўзоры ў гульні жыцця становяцца спалучэннем нацюрмортаў, асцылятараў і касмічных караблёў; іншыя ўзоры можна назваць хаатычнымі. Шаблон можа заставацца хаатычным вельмі доўга, пакуль ён у канчатковым выніку не згадзіцца.