1 / 15

Game of Life

Game of Life. A jiné celulární automaty. Game of Life. Celulární automat Evoluce stabilních struktur prostřednictvím diskrétních kroků podle stanovených pravidel: B3/S23: Živá buňka s méně než dvěma živými sousedy umírá (Příliš malá hustota populace)

taji
Download Presentation

Game of Life

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Game of Life A jiné celulární automaty

  2. Game of Life • Celulární automat • Evoluce stabilních struktur prostřednictvím diskrétních kroků podle stanovených pravidel: • B3/S23: • Živá buňka s méně než dvěma živými sousedy umírá (Příliš malá hustota populace) • Živá buňka s 2-3 živými sousedy přežívá do další generace • Živá buňka s více než třemi živými sousedy umírá (příliš velká hustota populace) • Mrtvá buňka s přesně třemi sousedy ožívá (reprodukce)

  3. Evoluce struktur • StillLife • Oscilators • Starships • Puffers • Guns

  4. Metuzalémové

  5. Historie vzniku • Ve 40. letech se John von Neumann pokouší navrhovat stroje, které by replikovaly samy sebe • V 70. letech John HortonConway zjednodušuje Neumannovy myšlenky a navrhuje systém s velmi jednoduchými pravidly vývoje • Původně vzory zkoumány bez počítače např. na hrací ploše hry Go, objeveny vzory, které se nestabilizují během malého počtu generací (R-pentomino) • Conway se původně domníval, že žádný vzor nemůže donekonečna růst – přidávat další živé buňky -> odměna $50 pro prvního člověka, kdo dokáže jeho domněnku potvrdit nebo vyvrátit -> objevena GosperGlidergun

  6. http://www.ibiblio.org/lifepatterns/

  7. Life-like celulární automaty • Základní pravidla: • 2D pole buněk • Každá buňka má dva stavy (živá/mrtvá) • Každá buňka má osm sousedů • Stav každé buňky v následujícím kroku je funkcí stavu dané buňky a jejích sousedů v předcházejícím kroku • Applet

  8. Life-like celulární automaty • Replikátor(B1357/S1357): Každý vzor je nakonec nahrazen více kopiemi sebe-sama • Seeds (B2/S): Každá živá buňka hned umírá a mnoho vzorů vede k explosivnímu růstu • Lifewithout Death (B3/S012345678) • 34 Life (B34/S34): Původně považováno za stabilní alternativu Life, pak objeveny explodující vzory • Diamoeba (B35678/S5678): Vytváří velké diamanty s fluktuujícími okraji • 2x2 (B36/S125) • HighLife (B36/S23) • Day&Night (B3678/S34678) • Morley (B368/S245)

  9. Celulární automaty • Dynamický systém tvořený pravidelnou strukturou buněk v N-rozměrném prostoru • Buňky nabývají v průběhu času pouze diskrétních hodnot • Model fyzikálních jevů a systémů využívaný v matematice i biologii • 3 základní vlastnosti: • Paralelismus: výpočet všech nových hodnot probíhá současně • Lokalita: stav prvku závisí jen na jeho původním stavu a původních stavech prvků z jeho okolí • Homogenita: pro všechny prvky platí stejná lokální přechodová funkce (pravidla, jimiž se řídí stav buněk)

  10. Elementární celulární automaty • Jednodimenzionální celulární automat se dvěma možnými stavy; pravidla určují stav buňky v následující generaci na základě jejího současného stavu a stavu jejích dvou bezprostředních sousedů

  11. Rule 30 (Stephen Wolfram) Pravidla: 111 -> 0 100 -> 1 110 -> 0 011 -> 1 101 -> 0 010 -> 1 000 -> 0 001 -> 1

  12. Rule 184 • Model způsobu ukládání částic na nepravidelném povrchu

  13. Využití CA při modelovánístrukturyrostlinnýchlistů • Rostlina optimalizuje počet otvorů pro vstup CO2 tak, aby umožnila dostatečný přísun oxidu uhličitého pro fotosyntézu a zároveň zabránila přílišné ztrátě vody

  14. 3D VirtualCreatureEvolution • Web • Žába • Video s komentářem • 3D organismy sestavené z obdélníkových bloků, které se vyvíjejí v daném prostředí; nejlépe uzpůsobení jedinci se rozmnoží

  15. Evoluce virulence • Pandemic • Pandemic II

More Related