Narejeno z
NetLogo-om
Izvorna datoteka: Zivljenje.nlogo
|
KAJ JE TO?
Ta program je primer dvorazsežnega celičnega avtomata (ang. cellular automation). Celični avtomat je računski stroj, ki izvaja neka opravila po določenih pravilih. Lahko si jo predstavljamo kot ploščo, ki je razdeljena na polja (podobno kot šahovnica). Vsaka celica je lahko "živa" ali "mrtva". To imenujemo "stanje" celice. Glede na podana pravila bo vsaka celica v naslednjem časovnem koraku bodisi živa, bodisi mrtva.
Ta program ponazarja celično avtomatizacijo, ki se imenuje Igra življenja. Pravila te igre so naslednja. Vsaka celica preveri svoje stanje in stanja svojih osmih sosedov in na podlagi tega nastavi svoje stanje na "živa" ali "mrtva". Če sta okoli nje manj kot dva živa soseda, celica umre. Če so okoli nje več kot trije živi sosedi, celica umre. Če sta ob njej dva živa soseda, celica ohrani svoje obstoječe stanje. Če so okoli nje natanko trije živi sosedi, celica oživi. To se dogaja vzporedno in se nadaljuje v neskončnost.
Obstajajo določene ponavljajoče se življenjske strukture, na primer "jadralec" in "utripalec". Jadralec je sestavljen iz petih celic, razporejenih v obliki puščice:
X
X
XXX
Jadralec se pomika po zaslonu in ohranja svojo obliko. Utripalec je vrsta treh celic (prečna ali pokončna), ki vsakič zamenja smer (iz prečne v pokončno in obratno).
KAKO UPORABLJAMO
Drsnik ZACETNA-GOSTOTA določa začetno gostoto živih celic, ki jih nastavimo s pritiskom na POSTAVI-NAKLJUCNO. S pritiskom na gumb IZVAJANJE sprožimo izvajanje algoritma v neskončnost, s pritikom na gumb KORACNO-IZVAJANJE pa se izvede le en korak algoritma.
Če želite postaviti lasten vzorec celic, uporabite gumb DODAJ-CELICE in ODSTRANI-CELICE ter z miško v oknu označite želene celice. Prepričajte se, da je aktiven največ eden izmed obeh gumbov, v nasprotnem primeru lahko pride do nepričakovanega obnašanja programa.
ZANIMIVOSTI
Poskusite poiskati nekaj objektov, ki so živi, vendar nepremični.
Ali obstaja "kritična gostota" - takšna, pri kateri se vsako gibanje ustavi oz. takšna, pri kateri se prične neskončno gibanje?
POSKUSITE
Ali obstajajo še kakšne ponavljajoče se oblike poleg jadralca in utripalca?
Zgradite nekaj objektov, ki nikoli ne umrejo (uporabite DODAJ-CELICE)
Koliko življenja lahko plošča prenese, da pri tem ostane negibna? (uporabite DODAJ-CELICE)
"Top jadralcev" je velik sestav celic, ki neprestano izstreljuje jadralce. Poiščite "top jadralcev" (zelo, zelo težko!).
RAZŠIRITEV MODELA
Postavite Življenju drugačna navodila in opazujte, kaj se dogaja.
Uporabite "neighbours4" namesto "neighbours" (glej spodaj).
ZNAČILNOSTI JEZIKA
Ukaz "neighbors" vrne sosede na severu, jugu, vzhodu, zahodu, severovzhodu, severozahodu, jugovzhodu in jugozahodu. "count neighbors with [living?]" prešteje koliko od teh osmih celic ima spremenljivko "living?" nastavljeno na "true".
"neighbors4" za razliko od "neighbors" vrne le sosede na severu, jugu, vzhodu in zahodu. Nekateri celični avtomati, kot je npr. ta, uporabljajo 8-sosedna pravila namesto 4-sosedna.
PODOBNI MODELI
Life Turtle-Based - enak kot ta, le da uporablja želvjo grafiko, zaradi česar je prikaz v grafičnem oknu bolj privlačen
CA 1D Elementary - model, ki prikaže vseh 256 možnih preprostih 1D celičnih avtomatov
CA 1D Totalistic - model, ki prikaže vseh 2,187 možnih 1D 3-barvnih totalističnih celičnih avtomatov
CA 1D Rule 30 - osnovni model "pravilo 30"
CA 1D Rule 30 Turtle - osnovni model "pravilo 30" implementiran z želvjo grafiko
CA 1D Rule 90 - osnovni model "pravilo 90"
CA 1D Rule 110 - osnovni model "pravilo 110"
CA 1D Rule 250 - osnovni model "pravilo 250"
ZASLUGE IN REFERENCE
Igro življenja je iznašel John Horton Conway.
Reference:
- Von Neumann, J. and Burks, A. W., Eds, 1966. Theory of Self-Reproducing Automata. University of Illinois Press, Champaign, IL.
- "LifeLine: A Quarterly Newsletter for Enthusiasts of John Conway's Game of Life", nos. 1-11, 1971-1973.
- Martin Gardner, "Mathematical Games: The fantastic combinations of John Conway's new solitaire game `life',", Scientific American, October, 1970, str. 120-123.
- Martin Gardner, "Mathematical Games: On cellular automata, self-reproduction, the Garden of Eden, and the game `life',", Scientific American, February, 1971, str. 112-117.
- Berlenkamp, Conway, and Guy, Winning Ways for your Mathematical Plays, Academic Press: New York, 1982.
- William Poundstone, The Recursive Universe, William Morrow: New York, 1985.
- Za sklicevanje na model v člankih uporabite: Wilensky, U. (1998). NetLogo Life model. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/Life. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
Za druge objave uporabite: Copyright 1998 by Uri Wilensky. Vse pravice pridržane. Za pogoje uporabe obiščite http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/Life.
|