ライフゲーム(セルオートマトン)
2 次元の格子に「生・死」のたった 4 つの局所規則を与えるだけ。グライダーや銃などの有名パターンを置いて、規則だけで生まれる大域的な動きを観察します。
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有名パターンを読み込む(クリックで挿入位置を選択)
格子をクリック/ドラッグでセルを置く・消す。パターン選択中は中央付近にプレビューが出て、クリックでその場所に配置します。
世代 t
—
生存セル数(人口)
—
前世代から:誕生
—
前世代から:死滅
—
局所規則(ムーア近傍 8 セルを数える)
生命の格子(トーラス境界・端は反対側へつながる)
生存(継続)
誕生(このターン)
死滅(直前まで生)
ライフゲーム(Conway's Game of Life)は、各マス(セル)が「生 (1)」か「死 (0)」を持つ 2 次元セルオートマトンです。
次の世代は、各セルの周囲 8 マス(ムーア近傍)の生存数 n だけで決まります。
① 生存:生きているセルは
② 過疎で死:
③ 過密で死:
④ 誕生:死んでいるセルは
これだけの局所規則から、グライダー(移動する模様)や銃(次々に物を撃ち出す装置)といった大域的な創発パターンが現れます。
① 生存:生きているセルは
n = 2 または 3 で生き残る。② 過疎で死:
n < 2 なら孤立して死ぬ。③ 過密で死:
n > 3 なら混みすぎて死ぬ。④ 誕生:死んでいるセルは
n = 3 ちょうどで生まれる。これだけの局所規則から、グライダー(移動する模様)や銃(次々に物を撃ち出す装置)といった大域的な創発パターンが現れます。
いま何が起きている?
ここがポイント
- 規則は超単純 ── 生存数 n が 2/3 で生存、3 で誕生、それ以外は死。この 1 行だけで全部が動く。
- 創発(emergence) ── 単純な局所規則から、設計していない複雑な大域パターンが自発的に生まれる。
- パターンの分類 ── 静物(不変)、振動子(周期的に往復)、宇宙船(移動)など、構造ごとに「種」がある。
- 計算万能性 ── グライダー銃などを組み合わせると論理回路が作れ、ライフゲームは理論上どんな計算もできる(チューリング完全)。