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− )
− 细胞空
− 间<br />
−
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− :<br />+
−
− a
− 、
− 维
− 度
− :
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第2,237行:
− +
− B+
− 、
− 细胞空
− 间的几
− 何
− 划
− 分
− :<br />
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+
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+
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+
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+
+
+
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
无编辑摘要
分别
分别
叙述
叙述
。<br />
。
=== 细胞 ===
细胞<br />
在
在
细胞
细胞
灯,黑灯
灯,黑灯
}
}
的表示是一样的。<br />
的表示是一样的。
=== 细胞空间 ===
简单
简单
地
地
间有以下几个
间有以下几个
概念
概念
==== 维度 ====
也就是
也就是
细胞空
细胞空
能力
能力
极限
极限
了。<br />
了。
==== 细胞空间的几何划分 ====
细胞
细胞
的
的
区域
区域
如下图示
如下图示
<gallery>
File:屏幕快照 2015-12-11 23.23.18.png|
File:屏幕快照 2015-12-11 23.23.35.png|邻居半径为2的一维细胞自动机的邻居区域如下图示
</gallery>
一个细胞和它的邻居一起的空间区域被叫做邻居空间或者邻居模板
=== 规则 ===
正如在第一
节
中
叙述
的,
要想
产生
动
态
的过
程
,每
个
细胞
都需要
遵循
一些
规则
改
变自
身
的
状态
。
这些
规则
就好比是一些指令指
导
着每个
细胞
根据
它自
身
的
状态
和它
周围
邻
居的
状态
不断的
改
变自
身
。我们也可以把每一
条规则
看成是一个机
器
f
。它的
作
用是把当
前
方格
t
时
刻的
状态
和他的
邻
居在
t
时刻的
状态
转
换成
t+
1
时刻该方格的
状态
。如果用
s
t+
1
表示
在
t+1
时刻该
细胞
的
状态
,而用
N
t
表示
t
时刻
细胞
邻
居
区域
内
所
有
细胞
的
状态
(
包括
这个
细胞
自
身
在
t
时刻的
状态
)
,那么
利
用
规则
函
数
f
,我们可以得到下面的关系
式
:
s
t+1
=f(N
t
)
。
或者
,
我们把
细胞
自动机的
规则
看成是一个魔术
箱
子,
输入
给它的是
邻
居
区域
所
有
细胞
的
状态
N
t
,
输
出的是这个
细胞
的下一时刻的
状态
s
t+1
。用下图表示:
<gallery>
File:屏幕快照 2015-12-11 23.30.43.png|
</gallery>
比如
“
生命
游戏”
中,
某
个
细胞核
它的
八
个
邻
居在
某
一时刻
t
分别处于状态
0
(自己
)
,1
(
左
上)
,1
(上
)
,0
(
右
上)
,1
(
右
)
,0
(
右
下)
,0
(下
)
,0
(
左
下)
,0
(
左
)
。这样
N
t
可以
看
作
是一列:
(0,1,
1
,0,1,0,
0
,
0
,0)
,
根据
“
生命
游戏”
的
规则
2
,
那么在
t+
1
的
状态
就
应该是
s
t+
1
=1
。
也就是
说
s
t+1
=f(N
t
)=f(0,1,1,0,1,0,0,0,0)=1
。
由
所
有的
规则
组成的集合我们就
叫做规则
集。
比如在
生命
游戏中,
规则
1
和
规则
2
构成
的集合就是一个
规则
集。
这里可
能
会有一个问题,
万
一
某
一种
输入
状态
找
不到
对
应的
规则
怎
么
办
呢?比如在我们的
生命
游戏的
规则
集合中,如果
仅仅
有
规则
1
,而没有
规则
2
。这样当
某
个窗户
后
的朋友关灯的
情况
下就不
知道
下一时刻到
底
是开灯还是关灯了。
因为
规则
1
仅仅
定
义
了如果当
前
窗户是开灯的
情况
下该如
何
转
移
到下一个
状态
,
而
对于
当
前
窗户关灯的
情况
没有定
义
。
显
然,
如果出现这种
情况
我们的游戏就不
能
玩下
去
了。
因
此
,关
于规则
的集合
我
们
必须
有下面的要
求
:
规则
集要
能对所
有可
能
的
输入
状态
组合
(当
前
邻
居
区域
中的
细胞
状态
的
所
有可
能
组合)都有
相
应的
处理
。
到这里,
我们已经
介绍
了一个一
般
的
细胞
自动机的
基本
要
素
,可
以
说
这些
基本
要
素
在不
同的
情况
下会
造
就
完全
不同的“方
格宇宙”
。
接
下来的问题
自然是,由
这些要
素
到
底
能
得到
什么样的
“方格宇宙”
呢?以
及
得到的这些
“方格宇宙”
会有什么样的
“
物
理规律
”
呢?我
们下面就
从
一
维
的
细胞
自动机开
始
探索
“方格宇宙”的“
物
理规律
”
。
== 解刨“方格宇宙” ==
=== 最简“方格宇宙” ===
了
讨
论
简单起
见
,我们先
对
最
简单的“方格宇宙”
进
行
解刨
。
最
简单的“方格宇宙”
当然是
1
维
的
细胞空
间,
状态
集合为
两
个
元素
{0,1}
。
邻
居是
一个
半径
为
1
的
区域
,也
就是
每一个方格的
左
、
右两
个方格是它的
邻
居,这样每一个方格单
元
和它的
邻
居可以表示如下: