Zovšeobecnené mravce; EWSTranslate

zovšeobecnené

Toto je ďalší materiál pre David Gale, Jim Prop, Scott Sutherland a Serge Troubetzkoy s názvom „Journeys further with my header“, ktorý sa objavuje v lete 1995, Matematický spravodajca . Tento príspevok pojednáva o správaní bunkového automatu nazývaného „mravec“. Antona sa hýbe a v každej „bunke“ sa mravec otočí doprava alebo doľava, v závislosti od stavu bunky, potom zmení stav bunky podľa určitých súborov predpísaných pravidiel.

Stručne povedané, „mravec“ sa pohybuje po nekonečnej doske, pričom každý štvorec sa označuje ako „bunka“. Každá bunka v pláne je označená buď ako bunka IT alebo ako bunka R (zvyčajne plní rovinu bunkami IT začať). Hriadeľ začína na hranici medzi dvoma bunkami a pri prechode každou bunkou urobí 90-stupňovú zákrutu, zatočí doľava do buniek. IT a doprava v bunkách R a zmeniť stav bunky, ktorá práve odišla, prechádzať bunkami IT do R-bunky a naopak. Podľa tejto sady jednoduchých pravidiel sa vytvorí pomerne komplikované správanie; mravčí vzor strieda zdanlivý chaos a symetriu a nakoniec začne stavať „diaľnicu“, ktorá sa pohybuje iba jedným smerom.

Mravca popísaného vyššie (a niektoré jeho variácie) pôvodne študoval Chris Langton (neskôr v inštitúte v Santa Fe, nedávno spoluzakladateľ spoločnosti Swarm Corporation). Neskôr Jim Propp zovšeobecnil mravca tak, že každú bunku považoval za jeden z n rôznych stavov: každý mravec má nejaké „interné programovanie“, ktoré hovorí, či sa má v tomto stave otočiť doľava alebo doprava. Tento „program“ môže byť vyjadrený ako reťazec n IT s a R s a písmeno k predstavuje pôsobenie mravca, pokiaľ ide o bunku v stave k. Napríklad Langtonov mravec, ktorý je popísaný vyššie, je 2-stavový mravec s reťazcomR (alebo v binárnom formáte 10, tak tomu hovoríme „mravec číslo 2“). Anténa 7 so súborom pravidiel LLRRRLR (číslo PRÁZDNY 98) sa otočí doľava pri návšteve bunky v stave 1, 2 alebo 6 a dokonca aj pri návšteve buniek v stave 3, 4, 5 alebo 7.

Pre všetky tieto zovšeobecnené mravce je ľahké vidieť, že ak existuje aspoň jeden IT a aspoň jeden R Pokiaľ ide o pravidlá, mravčia stopa bude vždy neobmedzená. Niektoré mravce majú opakovanú symetriu, zatiaľ čo iné majú zjavne chaotické správanie.

Obrázky mravčích štátov.

Môžete buď získať prehliadku so sprievodcom, alebo celú dávku v archíve zip, alebo vybrať súbory naraz .
Pozrite si tiež nižšie uvedené simulátory Java, ktoré môžete spúšťať v prehliadačoch s funkciami Java. Steve Witham zostavil niekoľko odkazov na softvér a články .

Zdrojový kód pre simulátor mravcov, ktorý bude prevádzkovať rôzne typy počítačových systémov.

Simulátor mravcov založený na prekliatí, ktorý pridáva výstup dlaždíc Truchet do verzie Jima Proppa .
Zdrojové súbory pre ant.c môžete získať v archíve zip alebo môžete súbory stiahnuť naraz .

Rozhranie založené na X11 využívajúce knižnicu widgetov Athena. (v súčasnosti neprináša výsledky pre tlač).
Zdrojové súbory pre Xant môžete získať v archíve zip alebo si ich môžete stiahnuť včas,

Ďalší Java verzia Langton’s Ant, (pravidlo 2), Bill Casselman z University of British Columbia.

Simulátor mravcov pre Microsoft Windows napísal Edward Richards. Umožňuje všeobecnejšiu sadu pohybov mravcov (viacnásobné mravce, pohyb vpred a vzad, rovnako ako pravý a ľavý atď.), Takže číselné kódovanie jeho pravidiel sa líši od tých, o ktorých sa tu hovorí. Veľmi pekný program.

Simulátor Anthonyho Langtona (Ant 2) bežiaci na grafickom počítači TI-82 (autor Adam Beytin, c/o [email protected]). Ak nemám TI-82, tento program som nespustil.

Viac podrobností nájdete na

  • D. Gale „Industrious Ant“, Mathematical Intelligencer, roč. 15, č. 2 (1993), s. 54-58.
  • D. Gale a J. Propp „Another Ant-ics“, Mathematical Intelligencer, zv. 16, č. 1 (1994), str. 37-42.
  • D. Gale, J. Propp, S. Sutherland, S. Troubetzkoy, „Another Travels with My Entourage“, Mathematical Intelligencer, roč. 17, č. 3 (1995), str. 48-56.
  • I. Peterson, „Cesty mravca“, Science News, zv. 148, č. 18 (1995), str. 280-281.
  • LA Bunimovich a S. Troubetzkoy „Rekurentné vlastnosti Lorentz Lattice Gas Cellular Automata“, Journal of Statistical Physics, roč. 67 (1992), str. 289-302.
  • Ďalšie referencie, podporované Serge Troubetzkoyom .