| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | К | л | е | т | о | ч | н | а | я | | в | с | е | л | е | н | н | а | я | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| А.К. Дьюдни "Клеточная вселенная и ее развитие во времени и пространстве" В | |
| Мире науки, Октябрь 1989 | |
 | |
| "Клеточные автоматы - это |
| стилизованные, синтетические |
| вселенные... У них свой вид материи, |
| кажущейся в своем пространстве и |
| времени." |
| Г.Тоффоли и Н.Марголас |
| "Машины на клеточных автоматах" |
| |
| Ну а лучший пример такой |
| миниатюрной вселенной дает нам новый |
| тип клеточного автомата, открытый |
| Дейвидом Гриффитом из Висконсинского |
| университета в Мэдисоне. Стартуя из |
| произвольно выбранного исходного |
| состояния, автомат демонстрирует |
| четыре различные фазы, завершающиеся причудливыми кристаллическими |
| образованиями, сильно напоминающими примитивные формы жизни. |
| Клеточный автомат состоит из бесконечной решетки клеток, каждая из которых |
| находится в одном из нескольких возможных состояний. Каждая клетка меняет свое |
| состояние синхронно с очередным тактом воображаемого часового механизма и в |
| соответствии с набором несложных правил. Реализованные на компьютере клетки |
| представляют собой пикселы (точечные элементы изображения) на экране; |
| различным состояниям клеток соответствуют различные по окраске пикселы. При |
| правильно выбранном наборе правил и исходных состояний компьютерный клеточный |
| автомат может порождать чрезвычайно интересные цветные фигуры, изменяющиеся во |
| времени. |
| Изобретение Гриффита основано на чрезвычайно простом правиле. Оно |
| заключается в том, чтобы пронумеровать возможные состояния от 0 до n - 1 и |
| считать, что если клетка находится на данном такте в состоянии k, то на |
| следующем такте она должна "съесть" любые соседние клетки, находящиеся в |
| состоянии k - 1. Съедение проявляется в том, что съеденная соседняя клетка |
| переходит из состояния k - 1 в состояние k; клетка в состоянии 0 может поедать |
| соседние клетки в состоянии n - 1. |
| |
| На рисунке представлена эволюция поля 80x80 клеточного автомата для n = 17. | |
| Каждый фрагмент разделяют 12 итераций. | |
| |
| #include <graphics.h> |
| #include <bios.h> |
| #include <stdlib.h> |
| #include <stdio.h> |
| #include <alloc.h> |
| |
| #define N_X (640UL) |
| #define N_Y (350UL) |
| #define NT (N_X*N_Y) |
| char far *old, far *nw; |
| |
| main() { |
| int i,j,k,l, c, dr = EGA, md = EGAHI, x, y ; |
| |
| if((old = farcalloc(1,NT)) == NULL) { |
| printf(":(.\n"); |
| exit(1); |
| } |
| if((nw = farcalloc(1,NT)) == NULL) { |
| printf(":((.\n"); |
| exit(1); |
| } |
| randomize(); |
| for(j = 0; j < N_Y; j++) for(i=0;i<N_X;i++) |
| old[N_X*i+j]=random(16); |
| initgraph(&dr, &md, ""); |
| do { |
| for(j = 0; j < N_Y; j++) for(i=0;i<N_X;i++) { |
| for(k = -1; k < 2; k+=2) for(l = -1; l < 2; l+=2) { |
| x = i + k; |
| if (x < 0) x = N_X - 1; |
| if (x >= N_X) x = 0; |
| y = j + l; |
| if (y < 0) y = N_Y - 1; |
| if (y >= N_Y) y = 0; |
| if (old[N_X * x + y] == (old[N_X*i+j] + 1)&15 ) |
| nw[N_X*i+j] = old[N_X * x + y]; |
| } |
| } |
| for(j = 0; j < N_Y; j++) for(i = 0; i < N_X; i++) { |
| c = old[N_X*i+j] = nw[N_X*i+j]; |
| putpixel(i,j, c); |
| } |
| } while (bioskey(1) == 0); |
| bioskey(0); |
| return 0; |
| } |
| |