Game of Life

A Life of Life, más néven Life is egy sejtautomata, amelyet a brit matematikus John Horton Conway 1970-ben dolgozott ki.

A játék nulla játékos, ami azt jelenti, hogy fejlődését az eredeti állapota határozza meg, és nincs szükség további bevitelre. Az egyik a kölcsönhatásba lép az élet játékával egy kezdeti konfiguráció létrehozásával és a fejlődés megfigyelésével, vagy haladó játékosok számára, egy meghatározott tulajdonságokkal rendelkező minták létrehozásával.

szabályok

Az Élet Játék univerzuma egy négyzet nélküli sejtek végtelen, kétdimenziós, ortogonális rácsa, amelyek mindegyike két lehetséges állapot egyikében van, élő vagy halott (vagy lakott, illetve nem lakott). Minden cella kölcsönhatásba lép nyolc szomszédjával, amelyek vízszintesen, függőlegesen vagy átlósan szomszédos cellák. Az idő minden egyes lépésénél a következő átmenetek történnek:

  1. Bármely élő sejt, amelyben kevesebb, mint két élő szomszéd van, úgy hal meg, mintha alulnépesség lenne.
  2. Bármely élő sejt, amelyben két vagy három élő szomszéd van, a következő generációra él.
  3. Bármely élő sejt, amelyben háromnál több élő szomszéd van, úgy hal meg, mintha túlnépesedne.
  4. Minden pontosan három élő szomszéddal rendelkező halott sejt élő sejtré válik, mintha reprodukcióval járna.

A kezdeti mintázat képezi a rendszer magját. Az első generáció úgy jön létre, hogy a fenti szabályokat egyidejűleg alkalmazzuk a vetőmag minden sejtjére; a születések és a halálesetek egyszerre fordulnak elő, és ezt a diszkrét pillanatot, amikor ez történik, néha kullancsnak nevezik. Minden generáció az előző tiszta funkciója. A szabályokat továbbra is többször alkalmazzák további generációk létrehozása érdekében.


1940 végén John von Neumann az életet olyan teremtményként (lényként vagy szervezetként) definiálta, amely képes reprodukálni önmagát és szimulálni egy Turing-gépet. Von Neumann egy olyan mérnöki megoldáson gondolkodott, amely véletlenszerűen folyadékban vagy gázban lebegő elektromágneses alkatrészeket használna. Ez az akkori technológiának nem volt reális. Stanislaw Ulam celluláris automatákat talált ki, amelyek célja Neumann elméleti elektromágneses konstrukcióinak szimulálása volt. Ulam megbeszélte a számítógépek használatát a celluláris automata szimulációjában kétdimenziós rácsban, több cikkben. Ezzel párhuzamosan Von Neumann megkísérelte megépíteni Ulam celluláris automataját. Annak ellenére, hogy sikeres, elfoglalt volt más projektekkel, és néhány részletet befejezetlen maradt. Építése bonyolult volt, mert megpróbálta szimulálni saját mérnöki terveit.

A matematikai logika kérdései és részben az Ulam szimulációs játékai által motivált John Conway 1968-ban kezdett kísérleteket végezni különféle 2D cellás automata szabályokkal. [3] Conway kezdeti célja egy érdekes és kiszámíthatatlan cellaautomata meghatározása volt. Ezért azt akarta, hogy egyes konfigurációk hosszú ideig meghaljanak, mielőtt elhalnak, más konfigurációk örökre menjenek, anélkül, hogy a ciklusokat engedélyeznék stb. Jelentős kihívás és nyitott probléma volt évek óta, mielőtt a sejt-automaták szakértői bebizonyították, A Conway's Game of Life elismerte egy olyan konfigurációt, amely életben maradt abban az értelemben, hogy kielégíti Von Neumann két általános követelményét. Míg a Conway életét megelőző meghatározások bizonyíték-orientáltak voltak, addig a Conway konstrukciója az egyszerűségre irányult, anélkül hogy előzetesen igazolta volna, hogy az automata életben volt.

Conway óvatosan választotta meg szabályait, jelentős kísérletezés után, hogy megfeleljen ezeknek a kritériumoknak:

1.Nem szabad robbanásszerűen növekedni.
2.Kaotikus, kiszámíthatatlan kimenetelű kis kezdeti mintáknak létezniük kell.
3. Lehetségesnek kell lennie von Neumann univerzális konstruktorok számára.
4. A szabályoknak a lehető legegyszerűbbeknek kell lenniük, tiszteletben tartva a fenti korlátozásokat.

Az élet játékának sok mintája végül csendéletek, oszcillátorok és űrhajók kombinációjává válik; más mintákat kaotikusnak is nevezhetünk. Egy minta nagyon hosszú ideig kaotikusan maradhat, amíg végül el nem válik egy ilyen kombinációra.