Game of Life

The Game of Life หรือที่เรียกกันง่ายๆว่า Life เป็นหุ่นยนต์เซลลูล่าร์ที่คิดค้นโดยนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ John Horton Conway ในปี 1970

เกมดังกล่าวเป็นเกมที่ไม่มีผู้เล่นซึ่งหมายความว่าวิวัฒนาการจะถูกกำหนดโดยสถานะเริ่มต้นโดยไม่จำเป็นต้องป้อนข้อมูลใด ๆ เพิ่มเติม หนึ่งโต้ตอบกับเกมแห่งชีวิตโดยการสร้างการกำหนดค่าเริ่มต้นและสังเกตว่ามันวิวัฒนาการหรือสำหรับผู้เล่นขั้นสูงโดยการสร้างรูปแบบที่มีคุณสมบัติเฉพาะ

กฎระเบียบ

จักรวาลของเกมแห่งชีวิตเป็นกริด orthogonal สองมิติที่ไม่มีที่สิ้นสุดของเซลล์สแควร์ซึ่งแต่ละคนอยู่ในหนึ่งในสองรัฐที่เป็นไปได้มีชีวิตอยู่หรือตาย (หรือประชากรและตามลำดับ) ทุกเซลล์มีปฏิสัมพันธ์กับแปดเพื่อนบ้านซึ่งเป็นเซลล์ที่อยู่ในแนวนอนแนวตั้งหรือแนวทแยงมุม ในแต่ละขั้นตอนการเปลี่ยนภาพต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:

  1. เซลล์ที่มีชีวิตใด ๆ ที่มีเพื่อนบ้านที่มีชีวิตน้อยกว่าสองคนก็ตายไป
  2. เซลล์สดใด ๆ ที่มีเพื่อนบ้านสองหรือสามคนอาศัยอยู่จะมีชีวิตอยู่ต่อไปในรุ่นต่อไป
  3. เซลล์ที่มีชีวิตใด ๆ ที่มีเพื่อนบ้านที่มีชีวิตมากกว่าสามคนจะตายไปราวกับว่ามีจำนวนประชากรมากเกินไป
  4. เซลล์ที่ตายแล้วที่มีสามเพื่อนบ้านที่มีชีวิตนั้นจะกลายเป็นเซลล์ที่มีชีวิตเหมือนกับการแพร่พันธุ์

รูปแบบเริ่มต้นประกอบด้วยเมล็ดของระบบ รุ่นแรกนั้นถูกสร้างขึ้นโดยใช้กฎข้างต้นพร้อมกันกับทุกเซลล์ในเมล็ด การเกิดและการเสียชีวิตเกิดขึ้นพร้อมกันและช่วงเวลาไม่ต่อเนื่องที่เกิดเหตุการณ์นี้บางครั้งเรียกว่าเห็บ แต่ละรุ่นเป็นหน้าที่อันบริสุทธิ์ของรุ่นก่อนหน้า กฎยังคงถูกนำมาใช้ซ้ำ ๆ เพื่อสร้างคนรุ่นต่อไป


ปลายปี 2483 จอห์นฟอนนอยมันน์นิยามชีวิตว่าเป็นสิ่งมีชีวิต (เป็นสิ่งมีชีวิตหรือสิ่งมีชีวิต) ซึ่งสามารถทำซ้ำตัวเองและจำลองเครื่องทัวริง ฟอนนอยมันน์กำลังคิดเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหาทางวิศวกรรมซึ่งจะใช้ส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าที่ลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซแบบสุ่มซึ่งดูเหมือนจะไม่เป็นจริงด้วยเทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนั้น Stanislaw Ulam ได้ประดิษฐ์เซลล์ออโตมาตะซึ่งตั้งใจจะจำลองโครงสร้างทางแม่เหล็กไฟฟ้าของฟอนนอยมันน์ Ulam คุยกันเรื่องการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อจำลองเซลล์ออโตมาตาของเขาในโครงร่างสองมิติในเอกสารหลายฉบับ ขนานวอนฟอนนอยมันน์พยายามที่จะสร้างหุ่นยนต์เคลื่อนที่ของ Ulam แม้ว่าจะประสบความสำเร็จเขาก็ยุ่งกับโครงการอื่น ๆ และทิ้งรายละเอียดบางอย่างที่ยังไม่เสร็จ การก่อสร้างของเขาซับซ้อนเพราะพยายามจำลองการออกแบบทางวิศวกรรมของเขาเอง

โดยได้รับแรงบันดาลใจจากคำถามทางคณิตศาสตร์เชิงตรรกะและบางส่วนจากการทำงานในเกมจำลองโดย Ulam กลุ่มคนอื่น ๆ John Conway เริ่มทำการทดลองในปี 1968 ด้วยความหลากหลายของกฎออโตมาตาเซล 2D แบบต่างๆ [3] เป้าหมายเริ่มต้นของ Conway คือการกำหนดออโตมาตาของเซลล์ที่น่าสนใจและคาดเดาไม่ได้ ดังนั้นเขาต้องการการกำหนดค่าบางอย่างที่จะเป็นเวลานานก่อนที่จะตายการกำหนดค่าอื่น ๆ จะดำเนินต่อไปตลอดไปโดยไม่อนุญาตรอบ ฯลฯ มันเป็นความท้าทายที่สำคัญและปัญหาที่เปิดกว้างสำหรับปีก่อนผู้เชี่ยวชาญด้านเซลล์อัตโนมัติสามารถพิสูจน์ได้ว่า เกมแห่งชีวิตของคอนเวย์ยอมรับการกำหนดค่าที่ยังมีชีวิตอยู่ในแง่ของข้อกำหนดทั่วไปสองข้อของ Von Neumann ในขณะที่คำจำกัดความก่อนชีวิตของคอนเวย์เป็นการพิสูจน์ที่มุ่งเน้นการก่อสร้างของคอนเวย์ที่มุ่งเน้นความเรียบง่าย

Conway เลือกกฎของเขาอย่างระมัดระวังหลังจากการทดลองจำนวนมากเพื่อให้ตรงกับเกณฑ์เหล่านี้:

1. ไม่ควรมีการเติบโตอย่างระเบิด
2. ควรมีรูปแบบเริ่มต้นเล็ก ๆ ที่มีผลลัพธ์ที่ไม่แน่นอน
3. ควรมีศักยภาพสำหรับผู้สร้างสากลของ von Neumann
4. กฎควรเรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ปฏิบัติตามข้อ จำกัด ข้างต้น

หลายรูปแบบในเกมแห่งชีวิตในที่สุดก็กลายเป็นส่วนผสมของสิ่งมีชีวิตออสซิลเลเตอร์และยานอวกาศ; รูปแบบอื่น ๆ อาจเรียกว่าวุ่นวาย รูปแบบอาจยุ่งเหยิงเป็นเวลานานมากจนในที่สุดมันก็ตกลงกับชุดค่าผสมดังกล่าว