В начале 2000-х годов я познакомился с этой игрой. В те времена я увлекался программированием и наткнулся на описание этой игры в одном из журналов по программированию.
С чего все началось
Однажды математик Джон Конвей в 1970 году придумал игру, в которую нельзя играть, однако можно наблюдать, и назвал её "Жизнь".
Джон Конвей заинтересовался проблемой, обозначенной в 40-х годах прошлого века известным математиком Джоном фон Нейманом, который пытался создать гипотетическую машину, способную воспроизводить саму себя. Джону фон Нейману удалось создать математическую модель такой машины. Джон Конвей упростил сложные правила математической модели фон Неймана и на основе их создал игру "Жизнь".
Правила игры "Жизнь"
Все действия в этой игре происходят на размеченной на клетки двухмерной плоскости. Плоскость может быть как ограниченной, бесконечной или замкнутой в трубу или в кольцо ("тор").
Каждая клетка на этой поверхности может находиться в одном из двух состояний: быть «живой» или «мёртвой».
Клетка окружена восемью соседями. Начальное расположение этих клеток называют первым поколением. Каждое следующее поколение рассчитывается на основе предыдущего всего по простым правилам.
- "мёртвая" клетка становится "живой", если во круг неё расположены ровно три "живые" клетки;
- если живую клетку окружают две или три живые клетки, то эта клетка остаётся живой;
- во всех остальных случаях клетка становится мёртвой.
Игра прекращается в следующих случаях:
- на поле не осталось ни одной "живой" клетки;
- в следующей итерации в точности повторяется конфигурация предыдущего шага или конфигурация, предшествующая на несколько шагов ранее (периодическая конфигурация);
- в следующей конфигурации ни одна из клеток не поменяет своего состояния (стабильная конфигурация).
Фигуры
После опубликования правил игры, исследователями был выявлен ряд шаблонов (вариантов расстановки живых клеток в начальной конфигурации - в первом поколении).
К настоящему времени сложилась следующая классификация фигур:
- Устойчивые фигуры: фигуры, которые остаются неизменными в следующих поколениях;
- Периодические фигуры: фигуры, у которых состояние повторяется через некоторое число поколений;
- Двигающиеся фигуры: фигуры, у которых состояние повторяется при это их положение в пространстве изменяется;
- Ружья: фигуры, у которых состояние повторяется, но дополнительно появляется двигающаяся фигура;
- Паровозы: двигающиеся фигуры, которые оставляют за собой следы в виде устойчивых или периодических фигур;
- Пожиратели: устойчивые фигуры, которые могут пережить столкновения с некоторыми двигающимися фигурами.
Наиболее известная фигура - "глайдер" (планер):
Интересно, что фигура «планер» в 2003 году была предложена как символ принадлежности к хакерской культуре
Примеры устойчивых фигур:
Примеры периодических фигур:
Компьютерная реализация
Игра "Жизнь" Конвея называется игрой, однако игрок не принимает никакого участия в процессе игры, а лишь задаёт начальные условия, после чего наблюдает за ходом процесса и результатами.
Конечно высчитывать взаимовлияние клеток друг на друга вручную в "компьютерную" эпоху мало кому придёт в голову и окажется неэффективно.
Игра "Жизнь" получила множество программных реализаций. Ознакомиться с реализацией игры Вы можете забив "Игра Жизнь" в любом поисковике - будет предложено множество реализаций.
Значение игры
несмотря на простоту правил, игра "Жизнь" более сорока лет привлекает внимание исследователей. Игра "Жизнь" и её модификации повлияли на многие разделы математики, информатики, физики:
- теорию автоматов,
- теорию игр и математическое программирование,
- комбинаторику и торию графов;
- фрактальную геометрию;
- и на многие другие разделы этих и других наук ...
А Вы знакомы с такой игрой, создавали собственные фигуры в игре "Жизнь"?
Спасибо за внимание!
Если Вам понравилась публикация, прошу поддержать удобным для Вас способом: подпиской, лайком, комментарием.
