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我们先看一个著名的基于计算的生命游戏——元胞自动机(又叫细胞自动机)。
假设在一个二维空间里有一种细胞生物,它的存活状态取决于它周围细胞的存活状态。
我们制定一个简单的规则:当这个细胞周围有1个或者2个细胞的时候,它就能存活(假设该位置原本没有细胞生物,则会在该位置分裂诞生新细胞);假设周围少于1个活细胞或多于2个细胞,那么它就会因孤独或者资源竞争激烈而死去。
我们用计算机模拟基于以上规则的生命游戏。一开始画布是白色的,表示这个二维空间还没有细胞生物的存在。当我们在空间中心点投入第一个细胞之后,基于前面介绍的简单规则,这个二维空间会迅速演变成一个复杂且动态变化的细胞世界。
元胞自动机由冯·诺依曼在上世纪50年代的时候提出,但是在很长一段时间里,人们都不明白这一个规则如此简单的小游戏有什么研究意义。正是这么一个不起眼的东西,从80年代开始,就深深吸引了史蒂芬·沃尔夫勒姆这个天才,他深入地研究了初等元胞机256种规则所产生的模型,并从中收到启发。在后来接受采访的时候,史蒂芬·沃尔夫勒姆说道:
"Rule 30(256种初等元胞自动机规则之一)让我意识到,在计算的宇宙中凭借简单规则可以出现一些非常复杂的现象。"
RULE 30 生成的复杂图形
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