JOCUL VIEȚII ȘI AL MORTȚII

INTRODUCERE

REGULI

Universul Jocului Vieții este o rețea ortogonală infinită, bidimensională, de celule pătrate , fiecare dintre acestea fiind într-una dintre cele două stări posibile, vie sau moarta . Fiecare celulă interacționează cu cei opt vecinii ai săi , care sunt celulele care sunt adiacente orizontal, vertical sau diagonal. La fiecare pas în timp, au loc următoarele tranziții:

1. Orice celulă vie cu mai puțin de doi vecini vii moare, ca prin subpopulare.

2. Orice celulă vie cu doi sau trei vecini vii trăiește până la generația următoare.

3. Orice celulă vie cu mai mult de trei vecini vii moare, ca prin suprapopulare.

4. Orice celulă moartă cu exact trei vecini vii devine o celulă vie, ca prin reproducere.

ORIGINI

Ulam și von Neumann au creat o metodă pentru calcularea mișcării lichidului la sfârșitul anilor 1950. Conceptul de conducere al metodei a fost de a considera un lichid ca un grup de unități discrete și de a calcula mișcarea fiecăreia pe baza comportamentelor vecinilor săi.   Astfel s-a născut primul sistem de automate celulare. Jocul și-a făcut prima apariție publică în numărul din octombrie 1970 al revistei Scientific American , în rubrica „ Jocuri matematice ” a lui Martin Gardner , care s-a bazat pe conversații personale cu Conway. Teoretic, Jocul Vieții are puterea unei mașini Turing universale : orice poate fi calculat algoritmic poate fi calculat în cadrul Jocului Vieții. De la publicarea sa, Jocul Vieții a atras mult interes din cauza modurilor surprinzătoare în care modelele pot evolua. Acesta oferă un exemplu de apariție și auto-organizare . O versiune de Life care încorporează fluctuații aleatorii a fost folosită în fizică pentru a studia tranzițiile de fază și dinamica de neechilibru .  Popularitatea Jocului Vieții a fost ajutată de apariția sa în același timp cu accesul la computer din ce în ce mai ieftin. Jocul ar putea rula ore întregi pe aceste mașini, care altfel ar fi rămas nefolosite noaptea. În acest sens, a prefigurat popularitatea ulterioară a fractalilor generați de computer .  

EXEMPLE

În Jocul Vieții apar multe tipuri diferite de tipare, care sunt clasificate în funcție de comportamentul lor. Tipurile comune de modele includ: naturi moarte , care nu se schimbă de la o generație la alta; oscilatoare , care revin la starea lor inițială după un număr finit de generații; și nave spațiale , care se transpun pe grilă.

Cele mai vechi modele interesante din Jocul Vieții au fost descoperite fără utilizarea computerelor. Cele mai simple natură moartă și oscilatoare au fost descoperite în timpul urmăririi destinelor diferitelor configurații de pornire mici folosind hârtie milimetrică , table negre și table de joc fizice .

REPETARE

Dintr-un model inițial aleatoriu de celule vii de pe grilă, observatorii vor descoperi că populația se schimbă constant pe măsură ce generațiile trec. Tiparele care reies din regulile simple pot fi considerate o formă de frumusețe. Submodele mici, izolate, fără simetrie inițială, tind să devină simetrice. Odată ce se întâmplă acest lucru, simetria poate crește în bogăție, dar nu poate fi pierdută decât dacă un submodel apropiat se apropie suficient de mult pentru a o perturba. În foarte puține cazuri, societatea se stinge în cele din urmă, cu toate celulele vii dispărând, deși acest lucru s-ar putea să nu se întâmple timp de multe generații. Cele mai multe modele inițiale în cele din urmă „se ard”, producând fie figuri stabile, fie modele care oscilează pentru totdeauna între două sau mai multe stări (cunoscute sub numele de cenuşă ); multe produc, de asemenea, unul sau mai multe planoare sau nave spațiale care călătoresc la nesfârșit departe de locația inițială. 

ALGORITMI

Cele mai vechi rezultate în Jocul Vieții au fost obținute fără utilizarea computerelor. Cele mai simple națiuni moarte și oscilatoare au fost descoperite în timpul urmăririi destinelor diferitelor configurații de pornire mici folosind hârtie milimetrică, table negre, table de joc fizice (cum ar fi Go) și altele asemenea. În timpul acestei cercetări timpurii, Conway a descoperit că R-pentomino nu a reușit să se stabilizeze într-un număr mic de generații.

Aceste descoperiri i-au inspirat pe programatori din întreaga lume să scrie programe pentru a urmări evoluția tiparelor de viață. Majoritatea algoritmilor timpurii erau similari. Ei au reprezentat tiparele de viață ca matrice bidimensionale în memoria computerului. În mod obișnuit, sunt utilizate două matrice, unul pentru a păstra generația curentă și unul pentru a calcula succesorul acesteia. Adesea, 0 și 1 reprezintă celule moarte și, respectiv, vii.