Game of Life

간단히 Life라고도 알려진 Game of Life 는 1970 년 영국의 수학자 John Horton Conway가 고안 한 셀룰러 오토 마톤입니다.

게임은 제로 플레이어 게임으로, 진화는 초기 상태에 의해 결정되므로 더 이상의 입력이 필요하지 않습니다. 초기 구성을 생성하고 진화하는 방식을 관찰하거나 특정 속성을 가진 패턴을 생성하여 고급 플레이어의 경우 Game of Life와 상호 작용합니다.

규칙

생명의 게임의 우주는 사각형 셀의 무한한 2 차원 직교 그리드로, 각각 살아 있거나 죽은 두 가지 가능한 상태 중 하나 (또는 ​​각각 채워지고 채워지지 않은)입니다. 모든 셀은 가로, 세로 또는 대각선으로 인접한 8 개의 이웃과 상호 작용합니다. 각 단계에서 다음과 같은 전환이 발생합니다.

  1. 인구가 2 명 미만인 살아있는 세포는 인구 부족으로 사망합니다.
  2. 2 ~ 3 명의 이웃이 살고있는 모든 살아있는 세포는 다음 세대에 살고 있습니다.
  3. 인구가 3 명을 초과하는 살아있는 이웃이 3 명 이상인 살아있는 세포는 죽습니다.
  4. 살아있는 이웃이 정확히 3 개인 죽은 세포는 마치 생식에 의한 것처럼 살아있는 세포가됩니다.

초기 패턴은 시스템의 시드를 구성합니다. 1 세대는 시드의 모든 셀에 위의 규칙을 동시에 적용하여 만들어집니다. 출생과 사망이 동시에 발생하며, 이런 일이 발생하는 별개의 순간을 때로 틱이라고합니다. 각 세대는 이전 세대의 순수한 기능입니다. 규칙은 계속해서 반복적으로 적용되어 다른 세대를 생성합니다.


1940 년 말, 존 폰 노이만 (John von Neumann)은 생명을 자신을 재현하고 튜링 기계를 시뮬레이션 할 수있는 창조물 (생물 또는 유기체)로 정의했습니다. Von Neumann은 액체 나 기체에 무작위로 떠 다니는 전자기 부품을 사용하는 엔지니어링 솔루션에 대해 생각하고 있었지만, 당시 가능한 기술로는 현실적이지 않았습니다. Stanislaw Ulam은 폰 노이만의 이론적 전자기 구조를 시뮬레이션하기위한 셀룰러 오토마타를 발명했습니다. 울람은 컴퓨터를 사용하여 여러 논문에서 2 차원 격자로 그의 세포 오토마타를 시뮬레이션하는 것에 대해 논의했다. 이와 동시에 폰 노이만 (Von Neumann)은 울람 (Ulam)의 세포 오토 마톤을 구성하려고 시도했다. 성공했지만 그는 다른 프로젝트로 바빴으며 일부 세부 사항은 완료되지 않았습니다. 자신의 엔지니어링 디자인을 시뮬레이션하기 때문에 그의 구성이 복잡했습니다.

수학적 논리에 대한 질문과 Ulam의 시뮬레이션 게임 작업에 의해 부분적으로 동기를 부여받은 John Conway는 1968 년에 다양한 2D 셀룰러 오토 마톤 규칙을 사용하여 실험을 시작했습니다. [3] Conway의 초기 목표는 흥미롭고 예측할 수없는 셀 오토 마톤을 정의하는 것이 었습니다. 따라서 그는 일부 구성이 죽기 전에 오랫동안 지속되기를 원했고, 다른 구성은주기 등을 허용하지 않고 영원히 계속되기를 원했습니다. 셀 오토 마톤 전문가가 실제로 입증하기까지 수년 동안 중대한 도전이자 열린 문제였습니다. Conway의 Life of Life는 Von Neumann의 두 가지 일반적인 요구 사항을 충족한다는 의미에서 살아있는 구성을 인정했습니다. Conway의 생명 이전의 정의는 증거 지향적이지만 Conway의 구조는 자동 기계가 살아 있다는 증거를 사전에 제공하지 않고 단순성을 목표로했습니다.

Conway는 상당한 실험을 거쳐 다음 기준을 충족하기 위해 신중하게 규칙을 선택했습니다.

1. 폭발적인 성장이 없어야합니다.
2. 혼란스럽고 예측할 수없는 결과를 가진 작은 초기 패턴이 있어야합니다.
3. 폰 노이만 유니버설 생성자에게는 가능성이 있어야합니다.
4. 규칙은 위의 제약 조건을 준수하면서 가능한 한 단순해야합니다.

Game of Life의 많은 패턴은 결국 정물, 발진기 및 우주선의 조합이됩니다. 다른 패턴은 혼돈이라고 할 수 있습니다. 패턴은 결국 그러한 조합에 도달 할 때까지 매우 혼란에 빠질 수 있습니다.