Что «Жизнь»? Игра!

В названии этой статьи слово «Жизнь» взято в кавычки неслучайно. Ведь речь пойдёт об игре «Жизнь», придуманной английским математиком Джоном Конвеем. Зарождение «Жизни»

Патриарх всея Кибернетики Джон фон Нейман в сороковых годах прошлого века заинтересовался проблемой самовоспроизводящихся машин. Такая машина, без преувеличения, позволит перевернуть мир. Представьте себе, что сложнейшую технику можно будет разводить и выращивать, как цыплят. Создавать ничего не надо — только кормить и воспитывать! Достаточно привезти одну такую машину, скажем, на Марс, и она воспроизведёт себя в стольких экземплярах, что планету можно сделать пригодной для жизни не за века, а за годы или даже месяцы!

Конечно, фон Нейман занимался лишь теорией, при этом он сумел создать сложнейшую систему правил, которым должна подчиняться такая машина. А в 1970-м году Джон Конвей усовершенствовал идею фон Неймана и построил модель с гораздо более простыми правилами, которые оформил в виде игры «Жизнь».

Игра «Жизнь» моделирует эволюцию живых существ. Место действия — клеточная «Вселенная». Возможны варианты ограниченной плоской вселенной и вселенной, замкнутой в виде тора, когда клетки на противоположных концах поля считаются соседними. Представьте себе шахматную доску, где фигуры могут, уходя за край доски, появляться с другого края.

У каждой клетки (если она не крайняя в ограниченной Вселенной) есть 8 соседей. Каждая клеточка может быть или пуста (мертва) или заселена (жива). Вначале игрок, который в данной модели вселенной играет роль самого Создателя, расставляет некоторую исходную позицию (указывает, какие клетки будут заселены, а какие — пусты). Это — нулевое поколение. Законы «Жизни»

Дальнейшее развитие колонии происходит уже без участия игрока — колония развивается, живёт и угасает по простым правилам:

1. Если у клетки менее 2 живых соседей, то в следующем поколении она умирает (от одиночества и тоски); 2. Если у клетки более 3 живых соседей, то в следующем поколении она также умирает (от перенаселённости и нехватки ресурсов); 3. Если у пустой клетки трое соседей, то там зарождается жизнь; 4. Все прочие клетки остаются в том же состоянии, в котором они и были; 5. Все рождения и смерти происходят мгновенно и одновременно, знаменуя смену поколений.

Исход игры существенно зависит от начальной позиции и бывает различный:

Некоторые колонии начисто вымирают; Некоторые колонии эволюционируют в неизменные структуры, когда каждое новое поколение тождественно предыдущему (рис. 1). Иногда колония эволюционирует в циклическую структуру, когда поколения начинают повторяться через некоторое число шагов; Ряд колоний превращается в циклические структуры, перемещающиеся по полю. То есть они повторяются, но при этом сдвигаются на некоторое количество клеток; И, самое поразительное, существуют колонии, эволюционирующие в циклические структуры, порождающие другие циклические структуры, которые перемещаются по полю (так называемые «ружья»). Эти колонии порождают потенциально бесконечное число живых клеток (!); А ещё есть «паровозы» — циклические двигающиеся фигуры, оставляющие за собой след из устойчивых и циклических фигур.

Конуэй сначала считал, что невозможно найти такую начальную расстановку, чтобы в ходе эволюции создавалось бесконечное множество живых клеток. Он объявил премию в 50 долларов тому, кто сможет это доказать или опровергнуть.

Группа исследователей из Массачусетского технологического института придумала циклическую фигуру «Ружьё Госпера» (рис. 2), которая создавала движущиеся простейшие циклические фигуры, получившие название «глайдеры» — то есть скользящие (рис. 3). Так что в этой модели Вселенной «вечный двигатель» был благополучно изобретён.

Вместе с игрой появились и логические задачи. Например, нахождение «Райского Сада», или Эдема. Это такая позиция, которая не может быть достигнута при описанных правилах эволюции ни при каком предыдущем раскладе.

В математике такая модель вселенной получила название «Клеточный автомат». Влияние её на развитие науки трудно переоценить: игра пригодилась и в теории алгоритмов, и в теории автоматов, в теории игр, в теории вероятностей, во фрактальной геометрии, в комбинаторике и многих других дисциплинах. Аналогии «Жизни»

Разумеется, эта замечательная игра не оставила равнодушными философов и теологов. Ведь она совмещает взгляды на эволюцию и идеалистов, и материалистов! Действительно, кто-то расставил начальное положение и придумал Законы развития (кто, как не Бог?), но дальше Вселенная развивается сама по установленным Законам Природы (в строгом соответствии с материалистическими воззрениями). И никаких вам случайностей и чудес.

Физики изумляются, насколько эта игра напоминает поведение элементарных частиц. Нейробиологи видят в ней подобие самовосстанавливающихся электрических цепей в тканях мозга. Астрономы поражены сходством игры с законами развития спиралевидных галактик. Социологи находят параллели с развитием групп и популяций, процессами поглощения, доминации, вытеснения и т. п.

Ну, а далёкие от науки люди просто расставляют всевозможные начальные позиции в компьютерной реализации игры (которую способен написать любой нынешний старшеклассник) и зачарованно наблюдают за процессом эволюции. При достаточно развитом воображении в эволюции симметричных колоний можно углядеть таинственные письмена, символы и коды.

Игра «Жизнь» разнообразна, увлекательна и глубока, как сама жизнь. Может быть, и мы — суть гигантские колонии на бесконечной клетчатой доске, где размер клетки равен кванту пространства — постоянной Планка?

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 22:27 24.03.2017 Garajnachas.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Детский иммунитет: сначала разберись - потом корректируй

Детский иммунитет: сначала разберись - потом ...


Ни один родитель не хочет, чтобы его ребенок часто болел, а если такое происходит, то мамы и папы тут же бросаются укреплять его иммунитет. Всегда ли это оправдано, и не лучше ли обратиться к детскому...


Экономический кризис и украинские ИТ-компании

Экономический кризис и украинские ИТ-компании


ИТ Business week провел исследование, проанализировав, как мировой экономический кризис повлияет на украинские ИТ-компании, как они будут оптимизировать затраты в условиях кризиса и кого из ИТ-специал...


А профессиональная грязезащита лучше

А профессиональная грязезащита лучше


Вряд ли кто подвергнет сомнению утверждение о том, что профессионализм важен во всех областях жизни и деятельности. И система грязезащиты в этой связи исключением из правил не является. Уж если кто и ...


Определение объема воздухосборника

Определение объема воздухосборника


Следующая формула позволяет приблизительно рассчитать размер воздухосборника. Для многокомпрессорных систем, она рассчитывается для максимально нагруженного компрессора: ...


Корпоративные подарки

Корпоративные подарки


    Корпоративные подарки стали неотъемлемой частью деловых и личностных отношений. Корпоративные подарки помогают представителям крупного и среднего бизнеса не только поддержать имидж компании в лице...


Как заставить деньги работать с максимальной доходностью и минимальным риском?

Как заставить деньги работать с максимальной ...


Человек, который заботится о завтрашнем дне, просто обязан постоянно думать о сохранении и преумножении своего капитала. Без вложения в какой-либо финансовый инструмент денежные средства непрерывно те...


Стоит прочесть

Банкротство в сфере медицинских услуг

Сегодня процедура банкротства подкосила уже не одно предприятие. И государственные и частные медицинские учреждения, аптечные сети — не исключение. Каковы особенности банкротства в сфере медицинских у...

Новые девайсы и гаджеты - технологии и идеи будуще

В глобальной сети Интернет существуют большие тематические порталы, посвященные сотовым телефонам, фотоаппаратам, mp3 плеерам, карманным компьютерам - ежегодно всемирно известные производители предста...

Автоматизация процессов производства: подробнее о

Любое успешное производство каждодневно должно расти и развиваться. Увеличение количества выпускаемой продукции, расширение площадей требует автоматизации производства и его переоснащения. К данному н...

Озеро Морейн, Альберта, Канада

Озеро Морейн (англ. Moraine Lake) — красивейшее ледниковое озеро, расположенное в долине Десяти пиков у озера Луи, в Канадском Национальном парке Банф (Banff National park), в 14 км от деревни Лейк-Лу...

Станут ли роботы настоящими друзьями человека?

Робототехника стремительно развивается во всем мире. В основном моделируются электронные варианты животных и насекомых. В разведке очень широко применяются различные виды летающих электронных насеком...

Достоинства механических газонокосилок Husqvarna

Одним из важнейших преимуществ механических газонокосилок Husqvarna является простота и легкость в управлении и эксплуатации. Отсутствие необходимости постоянно доливать бензин в топливный бак или под...

Кровля, кровельные материалы

Кровля – это заключительная, но не менее важная стадия в строительстве дома. От выбора кровельных материалов и специалистов по устройству кровли зависит, насколько надёжной будет Ваша крыша. Только пр...

Вкусные рецепты: Зеленый салат (для тех кто на дие

Зеленый салат (для тех кто на диете)1.Смешать оливковое масло, уксус и сахар в небольшой миске. Положите салат в большую миску. Полить маслом смесь на листья салата и подбрасывать в салат огурцы. Вам ...

Вкусные рецепты: сырный вкусный супчик на скорую р

сырный вкусный супчик на скорую рукуна 1.5 литра воды когда закипит положить картошку ,рис .Морковь натереть на терку затем поджарить на сливочном масле,положить нарезанный сыр кусочками.Варить до гот...

Годовщины свадьбы - какие они бывают?

Позвольте вас поздравить, милые молодожены! Настал самый счастливый день вашей жизни — вы вступили в законный брак. Дальше — медовый месяц. Романтика. На какое-то время скучные б...

Новости развития информационнного портала:

Наш сайт является ресурсом, который включает в себя обширный каталог информативных и отличных статей. Абсолютно каждый гость найдет для себя что-нибудь полезное. Модернизированный дизайн позволяет вам быстро находить требуемую информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех гаджетах. Теперь отыскать необходимую информацию стало просто.

Мы собрали для вас информативные и увлекательные статьи. У нас портале вы найдете ответы на интересующие вас вопросы. Стандартная система поиска позволяет вам стремительно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на абсолютно любых электронных устройствах. Теперь, поиск подходящей информации будет занимать у вас считанные секунды.