Automate celulare
Un automat celular este o grilă de celule, iar fiecare celulă are o stare, de exemplu vie sau moartă. La fiecare pas toate celulele se schimbă în același moment, după o singură regulă fixă care se uită doar la celulă și la vecinii ei. Regulile încap pe un singur rând. Rezultatele nu: planoare, haos, triunghiuri și chiar calculatoare funcționale. Această pagină rulează cinci automate clasice. Alege un automat și urmărește-l cum rulează. Fă clic sau trage pe grilă pentru a desena celule sau alege Radieră. În Wireworld, desenează un fir și fă clic pe el pentru a trimite un electron. Regula 30 și Regula 110 adaugă câte un rând pe generație, de sus în jos.
Cum funcţionează
- Deschide această pagină. Un tun de planoare din Jocul vieții lansează un planor nou la fiecare 30 de generații.
- Alege alt automat: Regula 30, Regula 110, Brian's Brain sau un circuit Wireworld. Scrie o regulă de tip Life, precum B36/S23, sau orice număr de regulă de la 0 la 255.
- Desenează sau șterge celule pe grilă, schimbă viteza și culorile, apoi salvează un PNG.
Patru părți, o singură regulă
Orice automat celular este construit din aceleași patru părți. Grila este spațiul în care trăiesc celulele: o linie, un plan ca o tablă de șah sau un spațiu 3D. Stările sunt ceea ce poate fi o celulă, în cazul cel mai simplu neagră sau albă, 1 sau 0. Vecinătatea este mulțimea celulelor care influențează o celulă, pe o grilă pătrată de obicei cele opt celule din jurul ei (vecinătatea Moore) sau doar nord, est, sud și vest (vecinătatea von Neumann). Regula este creierul automatului: dă fiecărei celule starea următoare pe baza propriei stări și a stărilor vecinilor.
Cinci automate clasice
În Jocul vieții al lui Conway (B3/S23) o celulă vie supraviețuiește cu 2 sau 3 vecini vii, iar o celulă moartă prinde viață cu exact 3. Regula 30 și Regula 110 sunt unidimensionale: fiecare celulă se uită la ea însăși și la cei doi vecini ai ei, iar fiecare generație adaugă un rând sub cel anterior. Regula 30 pare aleatoare, iar Regula 110 poate face orice calcul pe care îl face un calculator. Brian's Brain are trei stări, stinsă, activă și refractară, și creează valuri neliniștite. Wireworld are patru, gol, cap de electron, coadă de electron și conductor, și îți permite să construiești circuite.
De la ușor la greu
Jocul vieții și Regula 30 sunt cel mai ușor de urmărit: o regulă, două stări și o imagine care se explică singură. Brian's Brain adaugă o a treia stare care face ca fiecare impuls să meargă mereu înainte. Wireworld răsplătește construcția: fire, ceasuri, diode și porți logice. Regula 110 este cel mai greu de citit, pentru că structurile ei mobile apar doar pe un fundal care se repetă. Tocmai acest fundal o face universală.
Întrebări frecvente
Ce este un automat celular?
O grilă de celule, fiecare aflată într-una dintre câteva stări. La fiecare pas toate celulele se actualizează deodată după aceeași regulă, care se uită doar la o celulă și la vecinii ei. Regulile simple pot totuși crea modele complexe și imprevizibile.
Care sunt regulile Jocului vieții al lui Conway?
B3/S23. O celulă moartă cu exact 3 vecini vii se naște. O celulă vie cu 2 sau 3 vecini vii supraviețuiește. Orice altă celulă este moartă în generația următoare.
De ce este celebră Regula 30?
Dintr-o singură celulă neagră crește un triunghi a cărui coloană din mijloc pare aleatoare, deși fiecare pas este fix. Stephen Wolfram a folosit această coloană ca generator de numere aleatoare.
Ce înseamnă că Regula 110 este universală?
Matthew Cook a demonstrat că Regula 110, pornind de la un prim rând potrivit, poate efectua orice calcul pe care îl poate face un calculator de uz general. Este una dintre cele mai simple reguli cunoscute care pot face asta.
Cum funcționează Brian's Brain și Wireworld?
În Brian's Brain o celulă stinsă devine activă când exact 2 vecini sunt activi, o celulă activă devine refractară, iar o celulă refractară se stinge. În Wireworld un cap de electron devine coadă, o coadă devine fir, iar firul devine cap când 1 sau 2 vecini sunt capete.
Unelte conexe
Automate celulare
Ce este un automat celular, cele patru părți pe care le au toate și o galerie cu cinci automate clasice: Jocul vieții al lui Conway, Regula 30, Regula 110, Brian's Brain și Wireworld.
Furnica lui Langton
Rulează furnica lui Langton în browser. Urmărește simetria, haosul și autostrada de 104 pași, apoi încearcă reguli multicolore, mai multe furnici, o grilă hexagonală și turmite.
Laborator de reacție-difuzie
Pictează semințe chimice și urmărește reacția-difuzie Gray–Scott cum crește pete, dungi, labirinturi și coral. Reglează feed, kill, difuzia și viteza — apoi salvează un PNG.
Explorează minunata lume a fractalilor
Explorează minunata lume a fractalilor. Fractalele sunt complexe, modele geometrice detaliate găsite în întreaga lume naturală.
Spirala lui Ulam
Desenează spirala lui Ulam în browser. Marchează numerele prime, citește polinomul de gradul al doilea de pe fiecare diagonală și deschide șirul neîntrerupt de 40 de numere prime al lui Euler.
Conjectura Collatz
Explorează problema Collatz 3n+1 în browser. Urmărește șiruri grindină, crește un arbore Collatz geometric și mărește fractalul Collatz continuu.
Eşti gata să încerci?
Deschide PictorX în browser-ul tău
Du-te la editor