Муравей Лэнгтона бесплатно | Клеточный автомат и шоссе

Как это работает

Откройте эту страницу и нажмите «Пуск». Муравей начинает на пустой сетке и строит первые симметричные узоры.
Увеличьте скорость, чтобы пройти хаотическую фазу, или откройте избранное «Шоссе», чтобы перескочить за 10 000 шагов.
Измените правило (RLR, LLRR, LRRRRRLLR), добавьте муравьёв, переключитесь на шестиугольники или турмита, а затем сохраните PNG.

Два поворота, один шаг

Каждая клетка белая или чёрная, а у муравья есть направление. На белой он поворачивает на 90° по часовой стрелке, красит клетку в чёрный и сдвигается на одну клетку вперёд. На чёрной он поворачивает на 90° против часовой стрелки, красит клетку в белый и сдвигается на одну клетку вперёд. Ничего случайного нет. Один и тот же старт всегда даёт одну и ту же картину.

Симметрия, хаос, затем шоссе

На пустой сетке первые несколько сотен шагов дают небольшой и часто симметричный узор. Примерно с 500-го по 10 000-й шаг муравей запутывается в собственном следе, и картина похожа на шум. Примерно после 10 000 шагов он входит в цикл из 104 ходов. Каждый цикл добавляет ещё две клетки вдоль диагонали, поэтому муравей строит шоссе и навсегда уходит по прямой.

Цвета, колонии, шестиугольники и турмиты

Правило вроде RLR или LLRR задаёт каждому цвету свой поворот, и муравей переключает цвет на следующий, а не меняет чёрный на белый. Несколько муравьёв делят одну сетку и могут стирать шоссе друг друга. На шестиугольниках та же идея использует шесть направлений. Турмит добавляет собственное состояние, поэтому поворот зависит и от клетки, и от того, что муравей помнит.

Часто задаваемые вопросы

Что такое муравей Лэнгтона?

Клеточный автомат, опубликованный Крисом Лэнгтоном в 1986 году. Один муравей ходит по бесконечной сетке клеток. Цвет под муравьём определяет поворот на 90°, муравей меняет этот цвет и делает шаг вперёд.

Каковы три фазы?

На пустой сетке: простые, часто симметричные узоры примерно первые 500 шагов; хаотичный клубок примерно до 10 000-го шага; затем шоссе — цикл из 104 шагов, который бесконечно строит диагональную дорогу.

Что означает правило вроде RLR?

Каждая буква — поворот для одного цвета. R — направо, L — налево. Муравей записывает следующий цвет и делает шаг вперёд. RL — классический чёрно-белый муравей. Более длинные правила, такие как LLRR и LRRRRRLLR, выращивают другие узоры, включая симметричную геометрию.

Что такое турмит?

Муравей с памятью. Поворот и записываемый цвет зависят и от клетки, и от собственного состояния муравья, поэтому правило может меняться на ходу. Избранные «Спираль», «Плетение» и «Дрейф» — турмиты с двумя состояниями.

Покидает ли симуляция моё устройство?

Нет. Сетка, муравьи и изображение вычисляются в браузере. Сохраните PNG или откройте холст в редакторе PictorX.