Космический корабль (клеточный автомат)

Тип узора, который периодически меняет положение
Ортогональные космические корабли в игре «Жизнь» Конвея с разными скоростями (все известные по состоянию на 2009 год, за исключением «гусеницы» 17c/45). Обратите внимание, что некоторые космические корабли «обгоняют» другие из-за разницы в скорости.

В клеточном автомате конечный шаблон называется космическим кораблем , если он появляется снова после определенного числа поколений в той же ориентации, но в другом положении. Наименьшее такое число поколений называется периодом космического корабля.

Описание

Скорость космического корабля часто выражается через c , метафорическую скорость света (одна клетка на поколение), которая во многих клеточных автоматах является самой быстрой скоростью, с которой может распространяться эффект. Например, говорят , что планер в игре «Жизнь» Конвея имеет скорость , поскольку для перевода заданного состояния одной клеткой требуется четыре поколения. Аналогично, говорят, что легкий космический корабль имеет скорость , поскольку для перевода заданного состояния двумя клетками требуется четыре поколения. В более общем смысле, если космический корабль в 2D-автомате с окрестностью Мура переводится последующими поколениями, то скорость определяется как: с / 4 {\displaystyle c/4} с / 2 {\displaystyle c/2} ( х , у ) {\displaystyle (x,y)} н {\displaystyle n} в {\displaystyle v}

в = макс ( | х | , | у | ) н с {\displaystyle v={\frac {\max \left(|x|,|y|\right)}{n}}\,c}

Эту нотацию можно легко обобщить на клеточные автоматы с размерностью, отличной от двух.

Pullalong — это модель, которая сама по себе не является космическим кораблем, но может быть прикреплена к задней части космического корабля, чтобы сформировать более крупный космический корабль. Аналогично, pushalong размещается спереди. Термин tagalong может относиться к любой из этих моделей или к модели, которая может быть размещена сбоку космического корабля, чтобы сформировать более крупный космический корабль.

Шаблон, который при вводе космического корабля выдает копию космического корабля, движущуюся в другом направлении, называется рефлектором . Если же на выходе получается другой космический корабль, шаблон называется конвертером.

Космические корабли важны, потому что иногда их можно модифицировать для производства иглобрюхов . Космические корабли также можно использовать для передачи информации . Например, в игре Конвея «Жизнь » способность планера ( простейшего космического корабля Жизни) передавать информацию является частью доказательства того, что Жизнь является Тьюринг-полной .

В марте 2016 года неожиданное открытие небольшого, но высокопериодичного космического корабля воодушевило сообщество Game of Life. Он был назван «copperhead». [1] Похожий пример, [2] названный «loafer», был найден несколькими годами ранее.

В марте 2018 года был обнаружен первый элементарный космический корабль с водоизмещением (2,1) ( в рыцарском порядке ), названный сэром Робином. [3]

Ссылки

  1. ^ «Новая скорость космического корабля в игре «Жизнь» Конвея». 7 марта 2016 г.
  2. ^ Мерцених, Маттиас. "Re: c/7 orthogonal spaceships". ConwayLife.com . Получено 29 ноября 2021 г. .
  3. ^ Робертс, Сиобхан (28.12.2020). «Последние уроки игры Джона Конвея в жизнь». The New York Times .
  • Космические корабли в игре «Жизнь» Конвея Дэвида И. Белла
  • Планеры в «Жизни» — клеточные автоматы Дэвида Эппштейна
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Космический_корабль_(клеточный_автомат)&oldid=1243296745"