"Conway's Game of Life " ou simplesmente "Life" não é um jogo(Game) no sentido convencional da palavra, não há jogadores nem ganhadores ou perdedores. Entretanto o "Game of life" é cheio de surpresas.
Batizado com o nome do criador, John Conway, professor de matemática finita da universidade de Princeton, este sistema é um dos tipos conhecidos de "Cellular Automata", ou "automato celular" em português.
Basicamente todo sistema de automação celular, como o Conway's Life, consiste em uma matriz infinita aonde cada elemento possui um estado. Neste caso específico cada célula pode assumir dois valores possíveis: vivo ou morto. Existe um estado inicial da matriz, uma combinação específica de células vivas e mortas, tal estado inicial é chamado de "pattern", padrão ou imagem.
O que Conway fez foi criar as regras que determinam o que acontece no ciclo seguinte, ou seja, como ficará a matriz depois que as regras forem aplicadas.
No Game of Life, existem apenas duas simples regras que definem como as células nascem e morrem, são estas:
1. Uma célula morre se tiver menos que 2 ou mais que 3 vizinhos vivos.
2. Uma célula nasce se no local houver exatamente três vizinhos vivos.
É conseqüência destas regras que uma célula sobrevive com dois ou três vizinhos, e morre com demais números. E só nasce uma célula num local vazio(morto) se houver ali três vizinhos vivos.
Entende-se por "vizinho" uma célula adjacente, incluindo as diagonais, logo cada célula possui exatamente oito vizinhos.
Inicialmente Conway "jogava" com peças num tabuleiro, hoje existem softwares que simulam matrizes enormes com uma velocidade espantável, é surpreendente observar as estruturas que se formam e são possíveis de existir neste universo.
Começarei com algumas estruturas mais simples e que comumente aparecem como "cinza" no sistema, um resultado de uma aleatoriedade.
Uma estrutura muito comum é o quadrado:
Ele contém quatro células, cada uma com três vizinhos. Não há mortes nem nascimentos. O quadrado é chamado de "objeto estável" pois não mudará a não ser que um evento externo o altere.
Outros objetos estáveis são a granada e a fatia de pão:
Existem objetos estáveis muito maiores, na verdade, pode-se provar que existem objetos estáveis para qualquér número de células.
Outro tipo de objeto que comumente aparece é a estrela:
A estrela entretanto não é um obejto estável, ela é "cíclica" pois a cada ciclo duas células nascem e duas morrem, embora não seja estável sua construção volta a um estado inicial entrando num "loop infinito". A estrela é o menor objeto ciclico possível e também o mais comum.
Uma das pérolas do Conway's Game of Life é o glider, ele é um objeto cíclio de quatro passos, entretanto no quarto passo, quando ele volta para seu estado inicial seu centro de massa se deslocou uma célula horizontal e uma vertical:
Logo ele se desloca no ambiente, como uma nave. De fato glider pertence a uma categoria de objetos chamados "naves", existem infinitos tipos de naves, de todos os tamanhos e velocidades, o glider é uma das variações menores e mais rápidas, além de serem extremamente comuns surgindo ao acaso. Ao contrário da maioria das outras naves que geralmente são projetadas.
Outro exemplo de naves são as W-Ships:
Elas se deslocam somente em um eixo(no caso da configuração acima, para direita), muito raramente podem surgir de uma aleatoriedade. São extremamente rápidas, sendo até mais rápidas que os gliders no eixo em que se movem.
Não existem nenhuma nave com a velocidade da luz, que é de uma célula por ciclo, apenas alguns eventos, geralmente catastróficos se movem nessa velocidade e ocasionalmente alcançam e destróem qualquér nave que esteja em seu caminho.
Manisfestações Complexas
Como você notou, as regras são muito simples e já produzem naturalmente algumas estruturas interessantes. Entretanto as coisas realmente interessantes no Game of Life foram projetadas propositalmente por algumas pessoas. Como exemplo o glider gun, uma "máquina" que "atira" gliders:
Existem infinitas variações desta máquina, com diferentes taxas de tiros e até "rakes" que são glider-guns-naves, e "breeders", que são glider-gun-guns-naves. Isso mesmo, naves que criam armas de gliders.
É interessante colocar no simulador duas armas de gliders atirando uma na outra para observar qual delas sobreviverá ou se nenhuma delas.
Até uma máquina de turing foi implementada no Game of Life:
Sendo assim todo um sistema computacional é possível de existir neste mundo.
Muito embora estruturas fantásticas possam ser criadas, qualquér uma delas é extremamente sucetivel a um ruído, uma célula sequer se modificada pode causar o total colapso do sistema, ardendo em "fogo" até que tudo se estabilize em uma "cinza" de objetos simples.
Simulador Conway's Game of Life
(inclui alguns padrões de exemplo)
(Caso o programa peça por algum arquivo, estão todos aqui)
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