生命遊戲定律

生命遊戲定律

生命遊戲(Game of Life)是由3條規則構成的二維元胞自動機(2D Cellular Automata), 它最早被設計和發現於 1970年, 很多好奇的計算機愛好者都寫過這個程式並讓這些人造生物繁殖在自己的計算機上。 你可以在網路上很容易地找到一個生命遊戲程式。

基本介紹

  • 中文名:生命遊戲定律
  • 發現者:數學家約翰·康威
  • 發現地點:英國
  • 發現時間:1970年
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生命遊戲定律 - 概述

如果一個生命,其周圍的同類生命太少,會因為得不到幫助而死亡;如果太多,則會因為得不到足夠的生命資源而死亡。 ——英國數學家約翰·康威

生命遊戲定律 - 簡介

生命遊戲(Life Game)是由3條規則構成的二維元胞自動機(2D Cellular Automata), 它最早被設計和發現於 1970年, 由是英國數學家約翰·何頓·康威發明,很多好奇的計算機愛好者都寫過這個程式並讓這些人造生物繁殖在自己的計算機上。

生命遊戲定律 - 由來

生命遊戲事實上並不是通常意義上的”遊戲”, 它沒有遊戲玩家各方之間的競爭, 也談不上輸贏,可以把它歸類為“仿真遊戲”。事實上,也是因為它模擬和顯示的圖象,看起來頗似生命的出生和繁衍過程而得名為“生命”。遊戲在一個類似於圍棋棋盤一樣的,可以無限延伸的二維方格網中進行。例如,構想每個方格中都可放置一個生命細胞,生命細胞只有兩種狀態:“生”或“死”。圖中,用黑色的方格表示該細胞為“生”, 空格表示該細胞為“死” 。遊戲開始時, 每個細胞可以隨機地(或給定地)被設定為“生”或“死”之一的某個狀態, 然後,再根據某種規則(生存定律)計算下一代每個細胞的狀態:
我們可以規定如下的‘生存定律’:
1. 每個細胞的狀態由該細胞及周圍八個細胞上一次的狀態所決定;
2. 如果一個細胞周圍有3個細胞為生,則該細胞為生,即該細胞若原先為死,則轉為生,若原先為生,則保持不變;
3. 如果一個細胞周圍有2個細胞為生,則該細胞的生死狀態保持不變;
4. 在其它情況下,該細胞為死,即該細胞若原先為生,則轉為死,若原先為死,則保持不變

生命遊戲定律 - 實驗

我這裡談論的是由我改進的全新的生命遊戲, 我將其命名為熱力學生命遊戲(Thermodynamic Life Game). 簡單的說, 我的生命遊戲符合熱力學第一定理: 能量守恆定律 (Conservation of Energy Law). 在這個生命遊戲中, 每一個單元就是一個量化的能量單元, 它不會如同原始生命遊戲中的單元沒有痕跡的消失或者沒有理由地出現, 而是以能量的形式輻射與疊加.
生命遊戲定律
在新的規則中, 我設定了一個能量閥值, 當一個能量單元的能值超過這個閥值, 它就變成為可見的, 或者說成是物質的. 並將利用原始生命遊戲中的規則進行繁殖和死亡, 或者稱為吸收和輻射動作. 在這裡輻射的規則我簡單的設定成將能值除以2 , 而將多出的一半能值平均疊加到當前單元周圍的8個相鄰單元中. 而所有需要做的就是確保整個世界的能量守恆.
我坦率地承認, 當第一次運行這個程式時, 結果出乎我的意料. 原始的生命遊戲在能量守恆定律的支配下變得面目全非了. 從表象上說, 它看起來像是某種菌團或者珊瑚. 在進一步修改了原始的生命遊戲的繁殖/死亡規則後,準確地說是減少了死亡率後. 我在這個世界中發現了更多的形狀,它們看上去類似冰晶而出現了明顯的幾何特徵.
值得一提的是, 量子場似乎是一個很有趣的環境, 它能產生非常複雜的結構, 以至於讓我相信它是智慧型的本質. 終究而言, 智慧型是大腦的神經元的群體行為, 而群體行為在本質上是熱動力行為, 一個守恆的, 臨界的, 量子場的群體行為就是智慧型的全部, 無論它的介質是什麼或者更準確地說, 基礎結構是什麼物質並不是重點, 重點是結構的可塑性和相對溫度.

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