Грабли (клеточный автомат)
Грабли , — , в лексиконе клеточных автоматов это разновидность пухлого поезда , который представляет собой автомат, оставляющий после себя след из мусора. Однако в случае с граблями оставленный мусор представляет собой поток космических кораблей . [1] которые представляют собой автоматы, которые «путешествуют», проходя короткую серию итераций, и оказываются в новом месте после того, как каждый цикл возвращается к исходной конфигурации.
В «Игре жизни » Конвея открытие граблей было одним из ключевых компонентов, необходимых для формирования селекционера , первой известной модели в жизни, в которой количество живых клеток демонстрирует квадратичный рост . Размножитель формируется путем расположения нескольких граблей так, что планеры — самые маленькие из возможных космических кораблей — которые они генерируют, взаимодействуют, образуя последовательность планерных орудий , модели, которые испускают планеры. Вылетающие планеры заполняют растущий треугольник плоскости игры. [2] В более общем смысле, когда существуют грабли для правила клеточного автомата (математическая функция, определяющая следующую итерацию, которая должна быть получена из определенной конфигурации живых и мертвых ячеек), часто можно построить пуховики, которые оставляют следы многих других типов объектов, путем сталкивающиеся потоки космических кораблей, испускаемые множеством граблей, движущихся параллельно. [3] Как пишет Дэвид Белл:
Они чрезвычайно важны в жизни, потому что выходные данные могут использоваться для создания других объектов и могут передавать сигналы для выполнения логических операций. Всякий раз, когда обнаруживается какой-либо новый надувной двигатель, важной целью является «приручить» его так, чтобы его бесполезные «грязные» выхлопы превращались в «чистые» выхлопы, особенно у планеров. [4]
Первыми граблями, открытыми в начале 1970-х годов, были «космические грабли», которые двигались со скоростью c /2 (или одна единица каждые два шага), выбрасывая планер каждые двадцать шагов. [5] Для Life теперь известны грабли, которые движутся ортогонально со скоростями c /2, c /3, c /4 , c /5, 2 c /5, 2 c /7, c /10. [6] [ нужен лучший источник ] и 17 c /45, и по диагонали со скоростями c /4 и c /12, со многими разными периодами. [7] Грабли известны и некоторыми другими похожими на живые клеточными автоматами , в том числе Highlife , [8] День и Ночь , [9] и Семена . [10]
Готтс (1980) показывает, что космические грабли в Life могут быть сформированы с помощью «стандартной последовательности столкновений», в которой один планер взаимодействует с широко разнесенным набором трехклеточных начальных начал ( шорами и блоками ). Как следствие, он находит нижние границы вероятности того, что эти закономерности формируются в любом достаточно разреженном и достаточно большом случайном начальном условии для Жизни. Этот результат приводит к стандартным последовательностям столкновений для многих других моделей, таких как селекционеры. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рейк, Жизненный лексикон. Архивировано 21 декабря 2008 г. в Wayback Machine . Рейк, Э. Вайсштейн .
- ^ Гарднер, М. (1983). «Игра в жизнь, часть III». Колеса, жизнь и другие математические развлечения . У. Х. Фриман. стр. 241–257.
- ^ По этой причине на странице жизненного статуса Джейсона Саммерса грабли описываются как «универсальные фугу» и собираются данные о существовании граблей для различных скоростей и периодов работы фугу.
- ^ Дэвид И. Белл, Технология Speed c/3 в жизни Конвея , 1999.
- ^ Космические грабли, Жизненный лексикон. Архивировано 20 февраля 2009 г. в Wayback Machine . Космические грабли, Э. Вайсштейн . Первое опубликованное описание космических граблей было в Lifeline, информационном бюллетене, опубликованном Р. Уэйнрайтом в начале 1970-х годов, выпуск 3.6 ( индекс ).
- ^ «Известен ли этот космический корабль c/10? - Страница 8 - ConwayLife.com» . conwaylife.com . Проверено 20 октября 2023 г.
- ^ Страница жизненного статуса Джейсона Саммерса .
- ^ Дэвид И. Белл, HighLife - интересный вариант жизни , 1994.
- ^ Дэвид И. Белл, День и ночь - интересный вариант жизни , 1997.
- ^ Шаблоны для правила семян , собранные Джейсоном Саммерсом.
- ^ Готтс, Нью-Мексико (2000). «Эмерджентные явления в больших разреженных случайных массивах «Игры жизни» Конвея ». Международный журнал системных наук . 31 (7): 873–894. дои : 10.1080/002077200406598 . S2CID 34979810 .