Statek kosmiczny (automat komórkowy)

Ortogonalne statki kosmiczne w Conway's Game of Life o różnych prędkościach (wszystkie znane od 2009 roku, z wyjątkiem „gąsienicy” 17c / 45). Zwróć uwagę, że niektóre statki kosmiczne „wyprzedzają” inne z powodu różnic prędkości.

W automacie komórkowym skończony wzór nazywany jest statkiem kosmicznym , jeśli pojawia się ponownie po określonej liczbie pokoleń w tej samej orientacji, ale w innej pozycji. Najmniejsza taka liczba pokoleń nazywana jest okresem statku kosmicznego.

Opis

Szybkość statku kosmicznego jest często wyrażana jako c , metaforyczna prędkość światła (jedna komórka na generację), która w wielu automatach komórkowych jest najszybszą szybkością rozprzestrzeniania się efektu. Na przykład mówi się, że szybowiec w Conway's Game of Life ma prędkość , ponieważ $translacja$ danego stanu przez jedną komórkę zajmuje Podobnie mówi się, że ${\ displaystyle c/2}$ statek kosmiczny ma prędkość do , ponieważ potrzeba czterech pokoleń, aby dany stan został przetłumaczony przez dwie komórki. $Mówiąc$$v$ ogólnie, jeśli statek kosmiczny w automacie 2D z sąsiedztwem Moore'a jest tłumaczony po to prędkość $}$ zdefiniowana jako:

${\ Displaystyle v = {\ Frac {\ max \ lewo (| x |, | y | \ prawej)} {n}} \, c}$

Notację tę można łatwo uogólnić na automaty komórkowe o wymiarowości innej niż dwa.

Pullalong to wzór, który sam w sobie nie jest statkiem kosmicznym, ale można go przymocować z tyłu statku kosmicznego, tworząc większy statek kosmiczny . Podobnie pchacz umieszczony jest z przodu. Termin tagalong może odnosić się do jednego z tych wzorów lub wzoru, który można umieścić z boku statku kosmicznego, tworząc większy statek kosmiczny.

Wzór, który po wprowadzeniu statku kosmicznego powoduje wyświetlenie kopii statku kosmicznego poruszającego się w innym kierunku, nazywa się reflektorem . Jeśli zamiast tego wyjściem jest inny statek kosmiczny, wzór jest znany jako konwerter.

Statki kosmiczne są ważne, ponieważ czasami można je zmodyfikować, aby wyprodukowały rozdymki . Statki kosmiczne mogą być również wykorzystywane do przesyłania informacji . Na przykład w Grze życia Conwaya zdolność szybowca ( najprostszego statku kosmicznego życia) do przesyłania informacji jest częścią dowodu na to, że życie jest ukończone w stylu Turinga .

W marcu 2016 r. nieoczekiwane odkrycie małego, ale wysokiego okresu statku kosmicznego zachwyciło społeczność Game of Life. Nazywano go „miedziowcem”. Podobny egzemplarz, nazwany „mokasynem”, został znaleziony kilka lat wcześniej.

odkryto pierwszy elementarny statek kosmiczny o przemieszczeniu (2,1) ( rycerskim ) i nadano mu nazwę Sir Robin.

Linki zewnętrzne

• Statki kosmiczne w Conway's Game of Life autorstwa Davida I. Bella
• Szybowce w „Life”-Like Cellular Automata autorstwa Davida Eppsteina