Gratis cellulaire automaten | Game of Life, Rule 30 & Wireworld

Hoe het werkt

Open deze pagina. Een gliderkanon in de Game of Life vuurt elke 30 generaties een nieuwe glider af.
Kies een andere automaat: Rule 30, Rule 110, Brian's Brain of een Wireworld-schakeling. Typ een Life-regel zoals B36/S23, of een regelnummer van 0 tot 255.
Teken of gum cellen op het raster, wijzig de snelheid en kleuren en sla daarna een PNG op.

Vier componenten, één regel

Elke cellulaire automaat is opgebouwd uit dezelfde vier componenten. Het raster is de ruimte waarin de cellen leven: een lijn, een vlak zoals een schaakbord, of een 3D-ruimte. De toestanden zijn wat een cel kan zijn, in het simpelste geval zwart of wit, 1 of 0. De buurt bestaat uit de cellen die invloed hebben op een cel, op een vierkant raster meestal de acht cellen eromheen (de Moore-buurt) of alleen noord, oost, zuid en west (de Von Neumann-buurt). De regel is het brein van de automaat: hij bepaalt de volgende toestand van elke cel uit haar eigen toestand en die van haar buurcellen.

Vijf klassieke automaten

In Conway's Game of Life (B3/S23) overleeft een levende cel met 2 of 3 levende buurcellen, en een dode cel komt tot leven met precies 3. Rule 30 en Rule 110 zijn eendimensionaal: elke cel kijkt naar zichzelf en haar twee buurcellen, en elke generatie voegt een rij toe onder de vorige. Rule 30 ziet er willekeurig uit, en Rule 110 kan alles berekenen wat een computer kan. Brian's Brain heeft drie toestanden, uit, vurend en refractair, en laat onrustige golven ontstaan. Wireworld heeft er vier, leeg, elektronkop, elektronstaart en geleider, en laat je schakelingen bouwen.

Van makkelijk naar moeilijk

Game of Life en Rule 30 zijn het makkelijkst te volgen: één regel, twee toestanden en een beeld dat zichzelf uitlegt. Brian's Brain voegt een derde toestand toe die elke puls vooruit laat bewegen. Wireworld beloont bouwen: draden, klokken, diodes en logische poorten. Rule 110 is het moeilijkst te lezen, omdat zijn bewegende structuren pas opvallen tegen een herhalende achtergrond. Juist die achtergrond maakt hem universeel.

Veelgestelde vragen

Wat is een cellulaire automaat?

Een raster van cellen die elk in een van een paar toestanden zijn. Bij elke tik worden alle cellen tegelijk bijgewerkt volgens dezelfde regel, die alleen naar een cel en haar buurcellen kijkt. Eenvoudige regels kunnen toch complexe, onvoorspelbare patronen maken.

Wat zijn de regels van Conway's Game of Life?

B3/S23. Een dode cel met precies 3 levende buurcellen wordt geboren. Een levende cel met 2 of 3 levende buurcellen overleeft. Elke andere cel is dood in de volgende generatie.

Waarom is Rule 30 beroemd?

Uit één zwarte cel groeit een driehoek waarvan de middelste kolom willekeurig lijkt, hoewel elke stap vastligt. Stephen Wolfram gebruikte die kolom als generator van willekeurige getallen.

Wat betekent het dat Rule 110 universeel is?

Matthew Cook bewees dat Rule 110 met een geschikte eerste rij elke berekening kan uitvoeren die een gewone computer kan. Het is een van de eenvoudigste regels waarvan dat bekend is.

Hoe werken Brian's Brain en Wireworld?

In Brian's Brain gaat een cel die uit staat vuren als precies 2 buurcellen vuren, wordt een vurende cel refractair en gaat een refractaire cel uit. In Wireworld wordt een elektronkop een staart, een staart wordt draad, en draad wordt een kop als 1 of 2 buurcellen koppen zijn.