Game of Life

«بازی زندگی» (Life of Life) ، که به سادگی با عنوان زندگی نیز شناخته می شود ، یک اتوماتیک سلولی است که توسط ریاضیدان انگلیسی John Horton Conway در سال 1970 ساخته شده است.

این بازی یک بازی با صفر بازیکن است ، به این معنی که تکامل آن با وضعیت اولیه آن تعیین می شود و نیازی به ورودی دیگری نیست. یکی با ایجاد یک پیکربندی اولیه و مشاهده نحوه تکامل آن ، یا برای بازیکنان پیشرفته ، با ایجاد الگویی با خصوصیات خاص ، با بازی زندگی ارتباط برقرار می کند.

قوانین

جهان بازی زندگی یک شبکه نامتجانس دو بعدی نامحدود از سلولهای مربع است که هر کدام در یکی از دو حالت ممکن ، زنده یا مرده ، (یا به ترتیب پرجمعیت و غیرقابل جمعیت) قرار دارند. هر سلولی با هشت همسایه خود ، یعنی سلول هایی که به صورت افقی ، عمودی یا مورب در مجاورت قرار دارند ، در تعامل است. در هر مرحله از زمان ، مراحل زیر اتفاق می افتد:

  1. هر سلول زنده با کمتر از دو همسایه زنده می میرد ، گویی با کمبود جمعیت.
  2. هر سلول زنده با دو یا سه همسایه زنده به نسل بعدی زندگی می کند.
  3. هر سلول زنده با بیش از سه همسایه زنده می میرد ، گویی با جمعیت بیش از حد.
  4- هر سلول مرده با دقیقاً سه همسایه زنده به عنوان یک سلول زنده تبدیل می شود.

الگوی اولیه بذر سیستم را تشکیل می دهد. نسل اول با اعمال قوانین فوق به طور هم زمان در هر سلول در بذر ایجاد می شود. تولدها و مرگ و میرها به طور همزمان اتفاق می افتد و لحظه گسسته ای که در آن اتفاق می افتد ، گاهی اوقات تیک می گویند. هر نسل عملکردی ناب از نسل قبلی است. این قوانین همچنان به طور مکرر اعمال می شود تا نسل های بعدی ایجاد شود.


در اواخر سال 1940 ، جان فون نویمان زندگی را به عنوان یک موجود (به عنوان یک موجود یا ارگانیسم) تعریف کرد که می تواند خودش را تولید کند و یک دستگاه تورینگ را شبیه سازی کند. فون نویمان به فکر یک راه حل مهندسی بود که از اجزای الکترومغناطیسی که به طور تصادفی در مایع یا بنزین شناور می شوند استفاده کند. این با تکنولوژی موجود در آن زمان واقعی نبود. استانیسلاو اولام خودکارهای سلولی را اختراع کرد ، که برای شبیه سازی ساختارهای الکترومغناطیسی نظری فون نویمان ساخته شده اند. Ulam با استفاده از رایانه ها برای شبیه سازی خودکارهای سلولی خود در یک شبکه دو بعدی در چندین مقاله بحث کرد. به موازات آن ، فون نویمان سعی در ساخت اتوماتیک سلولی Ulam داشت. اگرچه موفقیت آمیز بود ، او مشغول پروژه های دیگر بود و برخی جزئیات را ناتمام گذاشت. ساخت و ساز او پیچیده بود زیرا سعی داشت طراحی مهندسی خودش را شبیه سازی کند.

با استفاده از سؤالاتی که در منطق ریاضی و بخشی از کار بر روی بازی های شبیه سازی توسط Ulam انجام می شود ، در میان دیگران ، جان کانو در سال 1968 با انواع مختلفی از قواعد مختلف اتوماسیون سلولی 2D شروع به انجام آزمایشات کرد. [3] هدف اولیه کانوی تعریف اتوماتیک سلولی جالب و غیرقابل پیش بینی بود. بنابراین ، او می خواست برخی از تنظیمات برای مدت طولانی قبل از مرگ ادامه یابد ، سایر تنظیمات بدون اجازه چرخه و غیره برای همیشه ادامه یابد. این یک چالش مهم و یک مسئله باز برای سالها پیش از آن بود که متخصصان اتومبیل های سلولی موفق به اثبات این موضوع شوند ، بازی زندگی کانوی کانوی از پیکربندی ای که زنده بود به معنای برآورده کردن دو الزام عمومی فون نویمان اعتراف کرد. در حالی که تعاریف قبل از زندگی Conway's اثبات گرا بود ، ساخت و ساز Conway با هدف سادگی و بدون پیشینی اثبات اثبات اتومات زنده بود.

Conway قوانین خود را با دقت ، پس از آزمایش قابل توجهی ، برای دیدار با این معیارها انتخاب کرد:

1. نباید رشد انفجاری داشته باشد.
2. باید الگوهای اولیه کوچک با نتایج هرج و مرج و غیرقابل پیش بینی وجود داشته باشد.
3. برای سازندگان جهانی فون نویمان باید پتانسیل وجود داشته باشد.
4- این قوانین باید در حد امکان ساده باشد ، ضمن اینکه به محدودیت های فوق الذکر پایبند باشید.

بسیاری از الگوهای موجود در Game of Life به ترکیبی از زندگی هنوز هم ، نوسان سازها و سفینه های فضایی تبدیل می شوند. الگوهای دیگر ممکن است هرج و مرج نامیده شود. یک الگوی ممکن است برای مدت زمان طولانی هرج و مرج بماند تا اینکه سرانجام در چنین ترکیبی قرار بگیرد.