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랭턴의 개미에 대해 더 알아보기

랭턴의 개미

랭턴의 개미는 1986년 크리스 랭턴이 고안한 2차원 튜링 기계입니다. 흰 칸에서는 오른쪽으로 돌고 칸을 검게 바꾼 뒤 한 칸 나아갑니다. 검은 칸에서는 왼쪽으로 돌고 칸을 희게 바꾼 뒤 한 칸 나아갑니다. 빈 격자에서 시작하면 이 두 규칙은 대칭과 긴 혼돈의 얽힘을 거쳐, 104걸음마다 반복되는 대각선 고속도로에 이릅니다. 개미를 움직이고, 회전 규칙을 바꾸거나, 격자에 개미를 더 놓아 보세요.

작동 원리

  1. 이 페이지를 열고 재생을 누르세요. 개미가 빈 격자에서 출발해 첫 대칭 무늬를 만듭니다.
  2. 속도를 높여 혼돈 단계를 지나가거나, 즐겨찾기의 ‘고속도로’를 열어 10,000걸음 너머로 건너뛰세요.
  3. 규칙(RLR, LLRR, LRRRRRLLR)을 바꾸고, 개미를 더하고, 육각형이나 터마이트로 전환한 뒤 PNG로 저장하세요.

두 번의 회전, 한 걸음

모든 칸은 흰색 또는 검은색이고, 개미에게는 방향이 있습니다. 흰 칸에서는 시계 방향으로 90° 돌고 칸을 검게 칠한 뒤 한 칸 나아갑니다. 검은 칸에서는 반시계 방향으로 90° 돌고 칸을 희게 칠한 뒤 한 칸 나아갑니다. 무작위 요소는 전혀 없습니다. 같은 시작은 언제나 같은 그림을 만듭니다.

대칭, 혼돈, 그리고 고속도로

빈 격자에서 처음 수백 걸음은 작고 대칭인 경우가 많습니다. 대략 500걸음부터 10,000걸음까지 개미는 자기 궤적에 얽히고, 그림은 노이즈처럼 보입니다. 약 10,000걸음이 지나면 104번 움직임의 주기에 들어갑니다. 주기마다 대각선을 따라 칸이 두 개씩 늘어나므로, 개미는 고속도로를 만들며 영원히 일직선으로 걸어갑니다.

색, 군집, 육각형, 터마이트

RLR이나 LLRR 같은 규칙은 색마다 고유한 회전을 주며, 개미는 흑백을 뒤집는 대신 색을 다음 색으로 넘깁니다. 여러 마리의 개미가 한 격자를 공유하며 서로의 고속도로를 지울 수도 있습니다. 육각형에서는 같은 아이디어가 여섯 방향을 사용합니다. 터마이트는 내부 상태를 더하므로, 회전이 칸과 개미의 기억 모두에 따라 달라집니다.

자주 묻는 질문

랭턴의 개미란 무엇인가요?

크리스 랭턴이 1986년에 발표한 셀룰러 오토마톤입니다. 개미 한 마리가 무한한 정사각형 격자 위를 걷습니다. 개미 아래 칸의 색이 90° 회전 방향을 정하고, 개미는 그 색을 뒤집은 뒤 한 칸 나아갑니다.

세 단계는 무엇인가요?

빈 격자에서 시작하면, 처음 약 500걸음은 단순하고 대칭인 경우가 많은 무늬, 약 10,000걸음까지는 혼돈의 얽힘, 그다음은 고속도로, 즉 대각선 길을 영원히 만드는 104걸음 주기입니다.

RLR 같은 규칙은 무슨 뜻인가요?

각 글자는 한 색에 대한 회전입니다. R은 오른쪽, L은 왼쪽입니다. 개미는 다음 색을 쓰고 한 칸 나아갑니다. RL은 고전적인 흑백 개미입니다. LLRR이나 LRRRRRLLR 같은 더 긴 규칙은 대칭 기하 도형을 포함해 다른 무늬를 키웁니다.

터마이트란 무엇인가요?

기억을 가진 개미입니다. 회전과 쓰는 색이 칸과 개미 자신의 상태 모두에 따라 정해지므로, 걷는 동안 규칙이 바뀔 수 있습니다. 즐겨찾기의 ‘나선’, ‘직조’, ‘표류’는 두 상태 터마이트입니다.

시뮬레이션이 내 기기 밖으로 나가나요?

아니요. 격자, 개미, 그림은 모두 브라우저에서 계산됩니다. PNG로 저장하거나 캔버스를 PictorX 편집기에서 여세요.

시도해 볼 준비가 되셨나요?

브라우저에서 PictorX를 엽니다. 설치가 필요 없고 시작하는 데 신용 카드가 필요하지 않습니다.

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