ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ИГРА GAME OF LIFE / ЭВОЛЮЦИЯ В РОССИИ.
МОНОХРОМНАЯ АКТИВНАЯ ИГРА.

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

Тульский государственный университет, Россия, г. Тула


Излагаются направления развития классического алгоритма, даются целеполагание, а также элементы стратегии активной игры и ее реализация.
Ключевые слова: Конвей, Life, активная, игра, правила, предесессор, целеполагание, элементы стратегии, спортизация
.

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 активного, в ограниченном пространстве, на шахматной доске варианта игры, 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. 5б. Отражений от границ игрового поля и рождений за его пределами не происходит (поглощение мнимых рождений).

6. Активность. Коррекция хода истории в нужном направлении (в соответствии с целеполаганием) достигается активностью, то есть возможностью введения - выведения игроком в игровое поле по одной фишке.

Целеполагание в активной монохромной игре - это стабилизация непредсказуемо изменяющейся ситуации на поле посредством сведения игрового паттерна к стандартным образованиям, в порядке возрастания веса фигуры: светофор, блок, бот, плот, улей, корабль... [2] [3, стр. Введение][5].

Поражением активного игрока неуправляемое разрастание, самоликвидация паттерна.

Дальнейшее развитие [3] [4]: два, или более, игрока в моно- и лвухцветной, шахматной игре на одной, или более досках; критерий максимизации веса стандарта при минимальном числе ходов.

Первичная конфигурация может быть, например, образована случайным засевом по центру шахматной доски в поле n*n или детерминированным заданием m-ого поколения определенной фигуры.



Для простейшего примера (рис. 1 слева) взято в качестве первичного монохромное изображение известной фигуры R-пентамино и ее 1-ое поколение (справа).



Выше показано добавление фишки e3 (рис 2 слева) с целью симметрирования изображения и недопущения неуправляемого развития, и образованное т.о. 2-ое поколение (справа).



Далее (рис.3 слева) показывается удаление f4, что приводит в 3-ем поколении к двойному блоку (справа) - стандарт достигнут, стоп-игра.

В сокращенной записи: R-пентамино >> 1 // +e3 >> 1´ >> 2 // ̶ f4 >> 2´ >> 3, двойной блок (вес 8). Здесь: /+/ добавление, / ̶ / удаление фишки. Вариант: … ̶ с5 >> 1´ >> 2 // +с4 >> 2´ >> 3, улей – хуже (вес 6).

Таблица развития конфигураций активной Эволюции.



В табл. выделена примерная схема направлений развития генерации при реализации такого целеполагания. Отметим, присутствие в индексе нуля (например, F23,0) показывает, что фигура образована вследствие пассивного, естественного хода, т.е. без акта введения-выведения фишки на данном (здесь - втором) этапе преобразований.

В более сложном примере показывается следующее.

Начнем, как и ранее, с 6-го поколения R-пентамино >> 7-ое поколение (верхний рис.)..

С целью расчленить паттерн удаляется e3 (>> 7'), хвостовые фишки при этом отмирают >> 8 (средний рис.).

Для предотвращения распостранения паттерна вверх удаляется фишка e7 (>> 8'). Монолитная группировка распадается на фрагменты (>> 9), первая часть задачи выполнена.



Следующая группа рисунков и самый верхний из них. Правый блок фишек формируется автоматически, в левый добавляем c5 (9'). Поколение 10 представляет уже два оформленных блока фигур.

Посредством удаления фишки d4 на среднем здесь рисунке (>> 10'), имеем предшественника известной фигуры из 6 фишек, тут же высвечиваются стандартные фигуры улей и блок (>> 11).

Но обольщаться не следует, эти фигуры располагаются на слишком близком расстоянии друг от друга. Т.к. от блока избавиться трудно, посредством удаления элемента улья d5 будем переводить его в бадью (11' >> 12).



На этом, в тривиальном варианте, игру можно закончить: бадья (при добавлении c5) и блок на безопасном от нее расстоянии (поколение 12), т.о. имеем стандарт с весом 8.

Основные элементы стратегии.

При малочисленности группировки добавить фишку для приближения к стандарту или предесессору стандарта.

При многочисленности населения усугубить ситуацию добавлением фишки с целью распада группировки на фрагменты.

При многочисленности населения удалить фишку с целью разделения группировки на фрагменты.

В ординарном случае, добавляя или удаляя фишку, добиваться приближения группировки или ее отдельного фрагмента к стандарту или предесессору стандарта.

Применять прием симметрирования изображения с целью пресечения неуправляемое поведение паттерна.

Избегать взаимных помех образованных фрагментов, иметь в виду весь спектр протофигур [3, стр. Феномены1], приводящих к стандарту.

Отличительной особенностью Life+ является то, что в Игре сознательно действует только один из участников, во всех случаях это активный игрок.

Второму, виртуальному несознательному, в классическом понимании, не важен результат, он не способен к осмысленным решениям, у него отсутствует целеполагание.

Последнее может иметь различную интерпретацию, и т.ч. расширительную... В нашем случае правила действия виртуального игрока определяются алгоритмом Конвея с его модификациями, т.о. Life+ являет частный случай Игры с Природой.

Заключение.

Изложенное призвано показать место Life+ в спектре интеллектуальных игр, открывает направление спортизации этой активной интеллектуальной игры

Такой подход делает возможным применение изложенного в учебном процессе для моделированию схем принятия решений оптимизационного характера…

Список литературы

1. The fantastic combinations of John Conway's new solitaire game Life. // Scientific American, 1970. № 4.
2. Эволюция - фантастическое богатство комбинаций новой игры. // Журнал Наука и жизнь, М., 1971. № 8, с.130-132.
3. Сайт-навигатор. Геннадий Щеглов. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://shcheglov.clan.su (дата обращения 20.12.2018).
4. Щеглов Г. П. Оптимизационная задача эволюции для клеточного автомата Конвея. // В мире научных открытий, Красноярск, 2010. № 5 (11), часть 4, с. 50-53.
5. Щеглов Г. П. Шахматная Эволюция. Монография. // Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, Saarbrucken, 2012. 88 с.

 



Опубликовано >> http://issledo.ru/wp-content/uploads/2019/01/Sb_k-3-28.12.18.pdf >> стр. 132-136