В производстве


ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ИГРА GAME OF LIFE / ЭВОЛЮЦИЯ В РОССИИ.
ПРОСТЕЙШИЕ ПРИМЕРЫ И ГРАНИЧНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ.

Щеглов Г. П.
доцент, канд. техн. наук, доцент

Тульский государственный университет, Россия, г. Тула


Излагаются направления развития классического алгоритма.
Ключевые слова: Конвей, Life, активная, игра, правила
.




Неинституализированная интеллектуальная игра Game of Life - гениальное изобретение /1970/ Джона Хортона Конвея (John Horton Conway)[1]. В России известна как Жизнь/Эволюция, последнее в переводе /1971/ журнала Наука и жизнь [2].

Игра представляет собой zero-game одного пассивного "игрока" и сводится к наблюдению за происходящими на бесконечном клетчатом поле преобразованиями фигур составленных из одноцветных фишек.

Авторское развитие [3, 4, 5] классической Игры - поиск предшественников, алгоритмические расширения в цвете и объеме, игры в полу- и ограниченном пространстве...

Одно из направлений - разработка варианта игры в ограниченном пространстве, в т.ч. на шахматной доске, далее везде Life+, и ее дальнейшая спортизация.

Правила Игры классические (1-3), дополнительные (4-6).

1. Существование. Каждая фишка, по соседству с которой насчитывается две или три фишки, продолжает жить в следующем поколении, то есть остается на доске.

2. Отмирание.
2а. Каждая фишка, по соседству с которой оказалось четыре, и более соседей, отмирает в следующем поколении из-за перенаселенности.
2б. Каждая фишка, по соседству с которой оказалось один или ноль соседей, отмирает в следующем поколении из-за одиночества. В обоих случаях фишка снимается с доски.

3. Рождение. На каждой пустой клетке доски, по соседству с которой оказалось ровно три соседа, на следующем ходу нарождается, то есть устанавливается фишка.

4. Цветность.

5. Отражение.
5а. Зеркальные границы. Если игра происходит на ограниченном поле, то при достижении границ, например, вертикали h, и рождения фишек за ее пределами, на мнимой вертикали i, мнимые рождения, отражаясь от границы h, переносятся на вертикаль g.
5б. Ватные границы. Рождений за пределами поля и отражений не происходит (поглощение мнимых рождений).

6. Активность.

Основные определения. Поле – это клетка ограниченного, или неограниченного пространства Жизни/Эволюции. Обозначение поля, например, для одного из вариантов игры может производиться по правилам шахматных нотаций, на рис. ниже - это поле d4.

Любое поле двумерного игрового пространства окружено совокупностью соседних полей. Всего ближайших полей окружения у любой клетки такого пространства восемь.

В простейшем варианте монохромной игры участвуют фишки одного цвета. Фишка может располагаться, или нет, в любой клетке поля. Совокупность фишек образует фигуру, элементарную, например, такую как цепочка Ц2, более сложную, а также систему фигур, и, далее агрегат.

Обозначение фишки соответствует обозначению поля. Для фишки, например, d4 соседними признаются диагонально, ортогонально, или то и другое вместе расположенные фишки. Максимальное число соседей для первого и второго случаев – четыре, для последнего случая – восемь. Очевидно, что минимальное число соседей для всех случаев – ноль.

Процедура совершения ходов в монохромном варианте игры. Для игры в ее настольном варианте необходимы шахматная доска и один - два комплекта одноцветных шашек.

Продолжающие жить в следующем поколении шашки остаются на доске без изменения. На отмирающие накладывается вторая шашка лицом вверх. Порождаемые шашки появляются на поле лицом вниз.

Далее, двойные, отмирающие шашки снимаются с доски, а вновь образованные переворачиваются лицом вверх.

На рис. ниже даются примеры поведения простейших фигур с приведением промежуточных положений (рис. 0), и, далее, с приведением начальных и конечных положений указанных фигур (рис. 1).


Рис. 0. Преобразование монохромной цепочки Ц3 - светофор. Нижний ряд - светофор на границе. На четных поз. - промежуточные положения фигур, серые фишки здесь отмирают.


Рис. 1. Простейшие преобразования. Ряд 1 - цепочка Ц3 >> светофор (2 ход), ряд 2 - протоблок >> блок (2), ряд 3 - цепочка Ц4 >> улей (2), ряд 4 - z-образная фигура >> улей (2), ряд 5 - г-образная фигура >> улей (3), ряд 6 - т-образная фигура >> пульсар огни светофора (9).



Рис. 2. Стабильные образования.


Рис. 3. Осцилляторы (период 2).


Рис. 4. Глайдеры (период 4).


Рис. 5. Граничные образования зеркальных границ.


Рис. 6. Стабильные граничные образования ватных границ.


Рис. 7. Периодические граничные образования ватных границ.

поз 3 фиг 4 рис 5