Проводной мир

Wireworld 2 диода : верхний в направлении проводимости, нижний в направлении обратного смещения

Wireworld , альтернативно WireWorld — клеточный автомат , впервые предложенный Брайаном Сильверманом в 1987 году в рамках его программы Phantom Fish Tank. Впоследствии он стал более широко известен благодаря статье в колонке «Компьютерные развлечения» журнала Scientific American . ^[1] Wireworld особенно подходит для моделирования транзисторов и является полным по Тьюрингу .

Правила

Пример сложной схемы, сделанной в WireWorld: семисегментный дисплей и дешифратор. Ячейки проводников имеют темно-зеленый цвет для выделения потока сигнала и отображения сегментов.

Ячейка Wireworld может находиться в одном из четырех различных состояний, обычно пронумерованных в программном обеспечении от 0 до 3, которые в примерах здесь моделируются цветами:

пустой (черный),
электронная головка (синяя),
электронный хвост (красный),
проводник (желтый).

Как и во всех клеточных автоматах, время протекает дискретными шагами, называемыми поколениями (иногда «генами» или «тиками»). Клетки ведут себя следующим образом:

пустой → пустой,
голова электрона → хвост электрона,
электронный хвост → проводник,
проводник → голова электрона, если ровно одна или две из соседних ячеек являются головками электронов, в противном случае остается проводником.

Wireworld использует так называемое соседство Мура , что означает, что в приведенных выше правилах соседство означает расстояние в одну ячейку (значение диапазона равное единице) в любом направлении, как ортогональном, так и диагональном.

Эти простые правила можно использовать для построения логических элементов (см. ниже).

2 тактовых генератора отправляют электроны в вентиль XOR

Приложения

Сущности, созданные во вселенных Wireworld, включают муравья Лэнгтона (позволяя создавать любой шаблон муравья Лэнгтона в Wireworld). ^[2] и компьютер Wireworld, полный по Тьюрингу компьютер, реализованный в виде клеточного автомата. ^[3]

См. также

клеточный автомат фон Неймана

Ссылки

^ Дьюдни, АК (январь 1990 г.). «Компьютерные развлечения: программы клеточных автоматов, создающие Wireworld, Rugworld и другие развлечения» . Научный американец . 262 (1): 146–149. JSTOR 24996654 . Проверено 2 декабря 2018 г.
^ Найлс Хейз. «Проводной мир» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2011 г.
^ Марк Оуэн. «Компьютер Wireworld» .

Внешние ссылки

Wireworld в Rosetta Code
Компьютер Wireworld на Java
No Wires (содержит интерактивный виджет Wireworld)

[SciAm1990-1] Дьюдни, АК (январь 1990 г.). «Компьютерные развлечения: программы клеточных автоматов, создающие Wireworld, Rugworld и другие развлечения» . Научный американец . 262 (1): 146–149. JSTOR 24996654 . Проверено 2 декабря 2018 г.

[2] Найлс Хейз. «Проводной мир» . Архивировано из оригинала 4 февраля 2011 г.

[3] Марк Оуэн. «Компьютер Wireworld» .

[1]

[2]

[3]