Интерактивные Приложения Life+ на JavaScript: Простейшие примеры. Двухцветное, шахматное представление. Полноцветная (full-color) Игра. Объемная Эволюция. Активная Игра. Азартная Эволюция. Поиск предшественников и граничных образований. Напоминание - правила Игры.
Подробнее на сайте автора >> http://shcheglov.clan.su >> Введение, Публикации...
Играть здесь! http://shcheglov.clan.su/index/prilozhenija/0-31
The Game of Life , в раннем русскоязычном переводе Эволюция, позднее Игра Жизнь, или Игра в жизнь. Гениальное изобретение /1970/ Д.Х. Конвея, проф. Принстона и Кембриджа. В классическом представлении - одноцветная, пассивная, созерцательная игра одного игрока (zero-game), которая происходит на бесконечном клетчатом поле. Правила игры в подвале стр., простейшие примеры применения здесь ниже - Демонстрационные примеры, см. далее Содержание....
Авторские расширения классической игры - Game of Life+ - это активные монохромная, шахматная (two-color) Эволюция, азартные и цветные (full-color) Игры по классическому и новым алгоритмам. Текущие и ранние работы автора - см. разд. Публикации сайта автора, см. статьи 1... 10 здесь на Дзене, работы автора упоминаются в Википедия >> Игра Жизнь >> Модификации...
Внимание! Все Приложения реализованы в Windows 8.1 Professional, браузер OperA версии 41.0 (или около того). Все алгоритмы Life+ являются авторскими, используемые ЯП - HTML, JavaScript, причем последнее, возможно, конвертировано из авторских же текстов на С+.
Содержание.
D. Демонстрационные примеры. Поле 8х8. Простейшие фигуры в моно- и двухцветном исполнении.
1. Шахматная (two-color) Эволюция. Поле 20х20. Классический алгоритм. Случайный засев цвета в геометрию фигуры.
2. Цветная (full-color) Эволюция. Поле 20х20. Классический и ортогональный алгоритм. Суперпозиция.
3. Эволюция в формате 64х64. Классический и ортогональный суперпозированные алгоритмы.
4. Объемная Эволюция. Объем 4х4х4. Ортогональный алгоритм. Моно- и двухцветный варианты.
5. Активная Игра. Случайная или детерминированная фигура. Моно- или шахматный варианты. Пространство L2 и L2T.
6. Азартная Эволюция. Поле 4х4. Первичный случайный засев геометрии и цвета. N шагов развития и stop-игра.
7. Предшественники в Эволюции. Для фигур n=3, 4, 5. Моно- и двухцветный, шахматный варианты.
8. Поиск граничных образований. Случайный засев геометрии и цвета фигуры в угловое или линейное поле поиска.
N. Напоминание. Правила игры. Классика и ее расширения.
Далее демонстрируются Приложения D, 1... 8, N © согласно приведенному выше Содержанию, даются пространные комментарии... Приложения D, 1... 8, N читать в произвольном, независимом др. от др. порядке... Добро пожаловать!
D. Демонстрационные примеры Life+.
Показывается поведение простейших конфигураций при применении к ним как классических, по Конвею правил преобразования, так правил цветности и отражения группировки от зеркальных границ игрового поля (активные границы).
Дополнительно демонстрируется поведение тех же фигур, но в условиях поглощения мнимых рождений, то есть менее жестких, ватных границ (пассивные границы).
Отметим, первый случай является более сложным в реализации и дает более богатое изображение, чем второй... Тем не менее способ поглощения (пассивных границ ) оказывается более практичным и приемлемым в последующих применениях....
Сценарии 1, 2 демонстрируют поведение монохромных и двухцветных фигур светофор (Ц3) и цепочка (Ц4). Показываются по сценарию 3 два разноцветных глиссера: один из них теряет цвет в процессе преобразований, другой - сохраняет, демонстрируя при этом не только геометрическую, но и хроматическую цикличность.
По сценариям 4, 5, 6 наблюдаем поведение граничных пульсаров, углового и линейного, причем как в монохромном, так двухцветном, шахматном вариантах.
По сценарию 0 и по умолчанию дается граничный гиперпульсар, специально сконструированное для демонстрационных целей гигантское образование, занимающее почти все игровое поле.
Играть здесь! Задача 1. Формат 8х8. Классический алгоритм. Активные, зеркальные границы. Цвет. Задайте вариант сценария:
Дополнительно. Поведение тех же фигур, но при ватных, пассивных границах.
Играть здесь! Задача 2. Формат 8х8. Классический алгоритм. Пассивные, ватные границы. Цвет. Задайте вариант сценария: см. перечень выше.
На рис. выше даны исходные положения означенных фигур
Отметим, поведение данных гиперпульсаров существенно различается в условиях зеркальных и ватных границ!
1. Шахматная (two-color) Эволюция.
Присоединяйтесь к исследованиям поведения классических фигур при их случайном засеве цветом, именно, черными и белыми фишками. Участвуйте в поисках закономерностей цветообразования элементарных фигур Game of Life (сценарии 1-4).
Представляют интерес катастрофические последствия столкновения двух глиссеров (сценарий 5), четырех глиссеров (сценарий 6), как с чисто геометрических позиций, так с позиций цветообразования, Вас много ждет событий чУдных!
Совершеннейшие чудеса цветообразования демонстрируют такие фигуры как медная голова (сценарий 0), крест (сценарий 7) и восьмерка (сценарий 13), цветовая стабилизация может достигаться здесь через несколько геометрических периодов!
Исследуются столкновения пар LWSS и HWSS на разных дистанциях (сценарии 9 и 10), и поведение совокупности разнодлинных цепочек (сценарий 8).
Приводятся фигуры Г-гексамино (сценарий 11) и R-пентамино (сценарий 12), которые при случайном нетривиальном засеве цветом и ограниченном развитии (25 ходов) позволяют наблюдать прямо-таки борьбу белых и черных за свое выживание на игровом поле...
Играть здесь! Задача 1. Игровое поле 20х20. Классический алгоритм. Засев цвета в заданную фигуру. Задайте вариант сценария.
Дополнительно!
Играть здесь! Задача 2. Игровое поле 20х20. Классический алгоритм + дополнения от автора. Засев цвета и геометрии. Задайте количество повторений розыгрыша.
Внимание.
Первое обращение Играть здесь! реализует случайный засев цвета в детерминированную геометрию известных фигур.
Второе обращение Играть здесь! показывает случайный засев цвета в случайно образованную геометрию в квадрате 6 х 6 по центру игрового поля.
Последнее может быть использовано в качестве простейшего варианта азартной игры. Более развитой вариант >> см. ссылку в содержании Азартная Эволюция.
2. Цветная (full-color) Эволюция.
В классическом, по Конвею, орто-диагональном алгоритме эволюции поколений во внимание принимаются горизонтально, вертикально и диагонально расположенные соседние клетки, число которых равно 8 (первый пример).
Кроме классического алгоритма, автором исследуются чисто
ортогональные преобразования (второй пример), когда во внимание принимаются 4 горизонтально и вертикально расположенные соседние клетки (дополнительно см. стр. Феномены1).
Здесь, в цветном варианте Игры, каждому цвету поставлен в соответствие свой номер, или вес фишки в соответствии с аддитивным законом цветообразования (дополнительно - см. стр. Феномены2).
Первоначально заданные однотоновые, в основных тонах, изображения преобразуются по классическому, или ортогональному
закону. Затем производится их суперпозиция, со сдвигом или без оного, в новое полноцветное изображение, и, далее, то же...
Приключения в классическом стиле супер-пентадекатлона - см. сценарий 1. Катастрофические последствия столкновения 2-х супер-глиссеров - сценарий 2. По сценарию 0 показываются преобразования суперпозированной восьмерки, т.н. супер-восьмерки.
Далее - пролет звена глайдеров под-над мега-кораблем и их свертка в юго-восточном углу - сценарий 3.
Играть здесь! Задача 1. Поле 20х20. Классический алгоритм. Суперпозиция. Задайте вариант сценария.
Далее, ортогонально-ортодоксальные преобразования неких фигур в многокрасочном режиме, сценарии 0-3. Отметим, что и в ортогональном режиме возможны вырождения как геометрии, так цвета отдельных составляющих, сценарии 1, 2.
Играть здесь! Задача 2. Поле 20х20. Ортогональный алгоритм. Суперпозиция. Задайте вариант сценария (0-3), по умолчанию - 0.
3. Эволюция в формате 64х64.
Ищем закономерности цветообразования фигур в формате 64х64! Вариант фигуры задать по запросу, например, 2. Предлагается следующее.
Сценарий 0 - медная голова (280); сценарий 1 - R-пентамино (150); сценарий 2 - фитиль (300); сценарии 3, 4 - суперпозированные П-гексамино и В-гексамино, сценарий 5 - пролет звена разновысотных Space Ships (LWSS, MWSS) над эскадрой мега-кораблей.
Играть здесь! Задача 1. Игровое поле 64х64. Классический алгоритм. Задайте вариант сценария.
Изощренным умам предлагаются сценарии 3, 4, 5.
Далее, бесконечные вариации, в частности, супер-блока, фигуры из трех диагонально расположенных разноцветных блоков, на поле 64х64 сценарий 0. К n-ому ходу наблюдаем полную гибель вселенной и ее последующее циклическое возрождение с переменным периодом, выполненные программным образом.
Сценарии 1-4 также демонстрируют нечто подобное, но со своими прибамбасами, не чурайтесь посмотреть! Музыкальное сопровождение цвето-геометрических модуляций (период 1200 мсек) можно включить здесь >> http://the-radio.ru/radio/1-jazz-smooth-r1157... или по ссылке ниже.
Играть здесь! Задача 2. Поле 64х64. Ортогональный алгоритм. Задайте вариант сценария (0-4), по умолчанию - 0.
Внимание.
1. Осуществляется декомпозиция полноцветного изображения на однотоновые.
2. Развитие этих изображений происходит по законам Конвея + дополнения - задача 1, или по ортогональному закону - задача 2.
3. В частности, действуют правила образования цветности и поглощения группировки на границах.
4. После преобразований осуществляется суперпозиция однотоновых изображений в новое, многокрасочное.
5. Вариант фигуры для каждой задачи из списка выше задать по запросу, например, 3.
4. Объемная Эволюция.
Объёмная монохромная игра предполагает работу по трёхмерному массиву. Из 26 элементов окружения фишки целесообразно выделить ближайших соседей, число которых 6. Показан ортогональный алгоритм преобразований с отражением группировки от границ игрового пространства.
В качестве примера предлагается посмотреть поведение одиночной фишки (сценарий 1), монохромной линейной (сценарий 2) и диагональной объемной (сценарий 3) цепочки Ц2 в ортогональных преобразованиях, с отражениями от границ пространства 4х4х4. По сценарию 0 показывается линейная цепочка Ц4.
Играть здесь! Игровой объем 4х4х4. Задайте вариант сценария:
0 и по умолчанию - случайный засев геометрии фигуры,
1 - цепочка Ц4,
2 - одиночная фишка,
3 - линейная Ц2.
Далее, шахматная, двухцветная объемная Эволюция. Предлагается посмотреть поведение двух разноцветных одиночных фишек (сценарий 1), двухцветной линейной (сценарий 2) и диагональной объемной (сценарий 3) цепочки Ц2 в ортогональных преобразованиях, с отражениями от границ пространства 4х4х4. По сценарию 0 показывается разрывная разноцветная цепочка Ц2+Ц2.
Играть здесь! Игровой объем 4х4х4. Задайте вариант сценария:
1 - разноцветные Ц2+Ц2,
2 - две разноцветные одиночные угловые фишки,
3 - двухцветная линейная Ц2 по центру,
0 и по умолчанию - случайный засев геометрии и цвета в эту геометрию.
Число мнимых рождений и последующих отражений приводится в скобках. При внимательном просмотре во всех случаях видятся довольно-таки симпатичные объемные пульсары.
Отмечается, казалось бы маловероятное - потеря одного цвета в процессе преобразований, другие интересные явления!.. Например,даже при случайном засеве наблюдается симметрирование фигуры в игровом объеме!
Присоединяйтесь к исследованиям характеристик двухцветных объемных пульсаров в замкнутом пространстве, с отражениями от границ игрового поля! Вас много ждет событий чУдных.
5. Активная Эволюция.
Активная Игра на плоскости может осуществляться, по мнению автора, с участием как одного, так нескольких игроков. Активность подразумевает применение собственного алгоритма развития, когда игрок (игроки) имеет право коррекции хода эволюции поколений.
Пример 1 - монохромная, одноцветная игра одного игрока, который ведет т.н. активную Игру с природой, точнее - трудно предсказуемым развитием популяции по Конвею, в соответствии с поставленной целью (см. разд. Life++) достижения стандарта.
Играть здесь! Монохромная активная Игра. Случайный засев исходной конфигурации - 1, R-пентамино - 2 .
Пример 2 являет двухцветную, т.е. шахматного типа активную Игру, которая на порядок сложнее предыдущего, т.к. предполагает в качестве элемента цели сохранение баланса цветов при стремлении к стандарту.
Играть здесь! Двухцветная шахматная активная Эволюция. Случайный засев цвета в случайно образованную геометрию фигуры - 0. Случайный засев цветом геометрии R-пентамино - 1.
Внимание.
1. По центру доски 8х8 задается фигура (R-пентамино), или в квадрате 4х4 осуществляется случайный засев геометрии, или геометрии и цвета фигуры. Требуется посредством применения актов активности, т.е. введением - выведением фишки из игры, стремиться к стабилизации конфигурации, т.е. выходу за минимальное число шагов на стандарт, во втором случае - с сохранением баланса цветов.
2. Диалог осуществляется посредством задания в диалоговом окне координат поля на правой диаграмме, в шахматной нотации, например, d4. В шахматном, двухцветном варианте Игры перед обозначением поля дается признак цвета, например, xd4. (латинский алфавит, нижний регистр, без пробелов >> OK). Если игровое поле пустое - фишка в это поле добавляется, в противном случае фишка с поля удаляется. Если на текущем ходу коррекция не требуется, диалог пропускается >> OK.
3. Засев чисто геометрии, или одновременно цвета и означенной геометрии фигуры является уникальным, т.е. при очередном обращении по гиперссылке Играть здесь!, засев не повторяется!
Для простейшего примера (рис. ниже слева) взято в качестве первичного монохромное изображение известной фигуры R-пентамино и ее 1-ое поколение (справа).
Дополнительно к предложенным выше вариантам активной Игры предлагается следующее паллиативное решение >>
Играть здесь! Монохромная активная Игра одного игрока (в пространстве L2).
На сайте А. Мичурина, несмотря на то, что первоначально это автором не предусмотрено, можно поупражняться в активной монохромной Игре, загружая произвольную фигуру перемещением курсора, и, далее, корректируя ход истории щелчком по пустому (или нет) полю. Использовать пошаговый режим ONE STEP. Все настройки здесь - по умолчанию...
Играть здесь! Монохромная активная Игра одного игрока (пространстве-времени - L2T).
Здесь же можно поупражняться в активной монохромной Игре, загружая произвольную фигуру перемещением курсора, и, далее, корректируя ход истории щелчком по пустому (или нет) полю в темпе смены поколений RUN. Период автоматической смены поколений задается в настройках сайта SET UP, например, 4 сек. (4000 в клетке GENERATIN DELAY). Т.о. необходимо уложиться в это время для текущей коррекции хода истории...
6. Азартная Эволюция.
Представляется двухцветный, шахматный вариант азартной Игры Эволюция. Азартные игры на базе Life+ предусматривают первичный случайный засев черных и белых фишек - см. рис. слева.
После n шагов развития >> stop-игра - см. рис. справа, разница количества фишек сторон, умноженная на цену фишки дает ваш выигрыш.
Игры этого типа - как на шахматной доске, так компьютерные. Ниже приводится версия со средними рисками.
Играть здесь! Задать число шагов розыгрыша. По умолчанию 2.
Ставьте на цвет: белый или черный. Назначьте цену фишки.
Внимание.
1. Первичный случайный засев фишек производится в поле 4х4 по центру шахматной доски.
2. Осуществляется засев как геометрии фигуры, так и цвета в эту геометрию.
3. Развитие происходит по классическим законам Конвея.
4. Действуют правила образования цвета и отражения группировки от границ поля, см. разд. Life+.
5. Количество шагов розыгрыша задается игроками в поле запроса.
6. При равном количестве фишек сторон, по договоренности учитывается цвет поля доски.
7. При гибели группировки - правая диаграмма пустая, засев рекомендуется повторить.
8. Для контроля даются шахматные нотации исходного и текущего положений.
9. Засев чисто геометрии и засев цвета в означенную геометрию являются уникальными, т.е. не повторяются!
10. Выигрыш-проигрыш определяется с учетом ставки на белое-черное и назначенной цены фишки.
7. Предшественники в Эволюции.
Предшественник данной фигуры F0 есть фигура F-1, при применении к которой законов эволюции она переходит в фигуру F0.
В качестве фигур F0, для которых методом Монте-Карло ищется предшественник, предлагаются: вертикальная цепочка Ц3 (вариант 0), незамкнутый квадрат (вариант 1), Г- и Т-образные фигуры из 4-х элементов (варианты 2, 3), разрывная цепочка Ц2+Ц2 (вариант 4), и, наконец, R-пентамино (вариант 5).
Имеем в виду, что существуют несколько предшественников одной и той же фигуры, например, для цепочки Ц3 d345 получены: c6e5c4d3e3, далее d6e5c4e3c2, и т.д. Т.о., не следует останавливаться на достигнутом, и... Рекомендуется начать Ваши исследования с поиска предшественников простейших образований. Успешного поиска!
Играть здесь! Монохромная задача. Задайте вариант поиска, по умолчанию - вариант 0. Для продолжения поиска заданной геометрии >> ОК.
Играть здесь! Двухцветная задача. Задайте вариант поиска, по умолчанию - вариант 0. Для продолжения поиска геометрии и цвета >> ОК.
Замечание 1. Предшественником предлагается считать образование, полученное не только собственно для представленной на левой диаграмме фигуры, но и для фигуры параллельного орто- или диагонального ее переноса.
Предшественником текущего образования также будем считать фигуру не только полностью совпадающую с исходной, но также как зеркально отраженную, так центрально симметричную.
Замечание 2. Если геометрия соответствует, а раскраска полученного предшественника не соответствует первоначальной, в исходной фигуре заданной, предлагается раскраску подкорректировать - ручным, либо машинным образом. Первое необязательно, по закону больших чисел искомый предшественник, как по геометрии, так по цвету обязательно определится...
Замечание 3. Попутно, в качестве "бонуса", выдаются предшественники и других, с тем же "весом" образований, среди которых есть весьма симпатичные. Подробнее см. стр. сайта Предесессоры.
Замечание 4. Если рисовать и записывать, а затем каталогизировать оные образования, может получиться некий справочник предшественников для различных фигур с весом 3, затем 4, далее, чем черт не шутит! - 5... При игре в активную Эволюцию может очень даже пригодиться!
8. Поиск граничных образований.
Поиск угловых и линейных стабильных фигур и пульсаров. Авторская программа, позволяющая посредством случайного засева геометрии фигуры и ее цвета в поле поиска обнаруживать линейные или угловые граничные пульсары, и не только!
Играть здесь! Игровое поле 20х20. Классический алгоритм. Случайный засев геометрии и цвета в поле поиска. Ватные границы. Задать вариант сценария.
Варианты поля поиска.
0 и по умолчанию - угловое диагонально симметричное граничное поле. Размер по углу - 10х10, ширина - 3.
1 - то же, размер - 8х8.
2 - то же, размер - 6х6 и 2х6.
3 - то же, размер - 4х4 и 2х8.
10 - линейное горизонтально-симметричное граничное поле. Размер 10х3.
11 - то же, размер 8х3.
12 - то же, размер 6х3 и 5х5.
13 - то же, размер 4х4 и 6х6.
Внимание!
1. Засев цвета производится в геометрию случайно образованных фигур.
2. Развитие происходит по классическим законам Конвея.
3. Действуют правила цветообразования, см. разд. Life+.
4. Засев цвета и геометрии уникален, т.е. при очередном обращении не повторяется!
5. Вариант поля поиска фигуры (см. ниже) задать по запросу, например, 1.
6. Игровое поле 20х20. Границы ватные - алгоритм поглощения.
Упорные занятия приносят-таки свои плоды - найдено очередное стабильное граничное образование, см. выше рис. справа. На этом рис. слева приведен и его предшественник 35-ого порядка. Первичная фигура образована случайным засевом геометрии и цвета в эту геометрию в угловое поле поле 8х8х3, вариант поля поиска 1. Знаменательно то, что потери цвета здесь, на такой дистанции преобразований все-таки не происходит ))
N. Напоминание.
Правила Игры классические - Game of Life / Эволюция (1-3), дополнительные - Life+ (4-6).
4. Цветность.
Цвет вновь рожденной фишки определяется по преобладанию цвета в порождающий её триаде.
5. Отражение.
5а.Зеркальные, активные границы. Если игра происходит на ограниченном поле, то при достижении границ, например, вертикали h, и рождения фишек за ее пределами, на мнимой вертикали i, мнимые рождения, отражаясь от границы h, переносятся на вертикаль g.
5б. Ватные, пассивные границы. Рождений за пределами игрового поля и отражений не происходит (поглощение мнимых рождений).
6. Активность. Коррекция жесткого хода истории в нужном направлении может достигаться активностью, то есть возможностью введения - выведения игроком (игроками) в игровое поле по одной фишке.