Game of Life

Basitçe Hayat olarak da bilinen Hayat Oyunu, 1970 yılında İngiliz matematikçi John Horton Conway tarafından tasarlanan hücresel bir otomattır.

Oyun sıfır oyunculu bir oyundur, yani evrimi başlangıç ​​durumuna göre belirlenir ve daha fazla giriş gerektirmez. İlk konfigürasyonu oluşturarak ve nasıl geliştiğini gözlemleyerek veya ileri düzey oyuncular için belirli özelliklere sahip modeller oluşturarak Hayat Oyunu ile etkileşime girilir.

Kurallar

Hayat Oyununun evreni, her biri canlı veya ölü (veya sırasıyla nüfuslu ve nüfussuz) iki olası durumdan birinde olan kare hücrelerin sonsuz, iki boyutlu dik bir ızgarasıdır. Her hücre, yatay, dikey veya çapraz olarak bitişik olan sekiz komşusuyla etkileşime girer. Zamanın her adımında aşağıdaki geçişler gerçekleşir:

1. İkiden az canlı komşusu olan herhangi bir canlı hücre, sanki az nüfustan dolayı ölür.
2. İki veya üç canlı komşusu olan herhangi bir canlı hücre, bir sonraki nesle aktarılır.
3. Üçten fazla canlı komşusu olan herhangi bir canlı hücre, sanki aşırı nüfustan dolayı ölür.
4. Tam olarak üç canlı komşusu olan herhangi bir ölü hücre, sanki üreme yoluyla canlı bir hücreye dönüşür.

İlk desen sistemin tohumunu oluşturur. İlk nesil, yukarıdaki kuralların tohumdaki her hücreye aynı anda uygulanmasıyla oluşturulur; doğumlar ve ölümler aynı anda gerçekleşir ve bunun gerçekleştiği ayrı ana bazen tik işareti denir. Her nesil bir öncekinin saf bir fonksiyonudur. Kurallar, yeni nesiller yaratmak için tekrar tekrar uygulanmaya devam ediyor.


1940'ın sonlarında John von Neumann, yaşamı kendini yeniden üretebilen ve bir Turing makinesini taklit edebilen bir yaratık (bir varlık veya organizma olarak) olarak tanımladı. Von Neumann, sıvı veya gaz içinde rastgele yüzen elektromanyetik bileşenleri kullanan bir mühendislik çözümü düşünüyordu. Bunun o zamanki teknolojiyle gerçekçi olmadığı ortaya çıktı. Stanislaw Ulam, von Neumann'ın teorik elektromanyetik yapılarını simüle etmeyi amaçlayan hücresel otomatları icat etti. Ulam, birkaç makalesinde iki boyutlu bir kafeste hücresel otomatasını simüle etmek için bilgisayarları kullanmayı tartıştı. Buna paralel olarak Von Neumann, Ulam'ın hücresel otomatını inşa etmeye çalıştı. Başarılı olmasına rağmen başka projelerle meşguldü ve bazı detayları yarım bıraktı. İnşaatı karmaşıktı çünkü kendi mühendislik tasarımını simüle etmeye çalışıyordu.

Matematiksel mantıktaki sorulardan ve kısmen Ulam ve diğerlerinin simülasyon oyunları üzerindeki çalışmalarından motive olan John Conway, 1968'de çeşitli 2D hücresel otomat kurallarıyla deneyler yapmaya başladı.[3] Conway'in ilk hedefi ilginç ve öngörülemeyen bir hücre otomatını tanımlamaktı. Bu nedenle, bazı konfigürasyonların ölmeden önce uzun süre dayanmasını, diğer konfigürasyonların döngülere izin vermeden sonsuza kadar devam etmesini vb. İstiyordu. Hücre otomatları uzmanları bunu kanıtlamayı başarana kadar, Conway'in Hayat Oyunu, Von Neumann'ın iki genel gereksinimini karşılama anlamında canlı bir konfigürasyonu kabul ediyordu. Conway'in Hayatı'ndan önceki tanımlar kanıt odaklı olsa da, Conway'in yapısı, otomatın hayatta olduğuna dair bir ön kanıt sunmadan basitliği amaçladı.

Conway, aşağıdaki kriterleri karşılamak için uzun denemelerden sonra kurallarını dikkatlice seçti:

1. Patlayıcı bir büyüme olmamalıdır.
2. Kaotik, öngörülemeyen sonuçları olan küçük başlangıç kalıpları bulunmalıdır.
3.Von Neumann evrensel kurucuları için potansiyel olmalıdır.
4. Yukarıdaki kısıtlamalara bağlı kalarak kurallar mümkün olduğunca basit olmalıdır.

Hayat Oyunundaki birçok desen, sonunda natürmortların, osilatörlerin ve uzay gemilerinin bir kombinasyonu haline gelir; diğer desenler kaotik olarak adlandırılabilir. Bir desen, sonunda böyle bir kombinasyona yerleşinceye kadar çok uzun bir süre kaotik kalabilir.