कणों पर जीवन

सभी को नमस्कार! आज मैं कण प्रणालियों के साथ अपने प्रयोगों के बारे में बात करूंगा। मुख्य लक्ष्य सरल नियमों को खोजना था जो दिलचस्प व्यवहार उत्पन्न करेंगे।

सरल नियमों और जटिल व्यवहार वाली प्रणाली का एक क्लासिक उदाहरण सेलुलर ऑटोमेटा है, जो कि मैंने जिस पर ध्यान केंद्रित किया है, वह नियमों को खोजने की कोशिश कर रहा है। बेशक, सेलुलर ऑटोमेटा के लिए, नियम ज्यादातर मामलों में सरल होंगे। लेकिन कण पूर्ववर्ती हो सकते हैं!

कटौती के तहत बहुत सारे मेगाबाइट्स गिफ्स के होते हैं।

सेल सूप

सबसे पहले, मैंने "जीवन" खेल के नक्शेकदम पर पीछा किया: प्रत्येक कण में एक "ओवरपॉपुलेशन" काउंटर होता है, जो अन्य कणों के लिए दूरी के व्युत्क्रम वर्गों के योग के बराबर होता है। यदि यह काउंटर एक निश्चित सीमा से कम है, अर्थात्, कुछ पड़ोसी हैं, तो कण अन्य कणों के लिए आकर्षित होता है, और यदि कई पड़ोसी हैं, तो इसे निरस्त कर दिया गया है। यदि कण अंतर करते हैं, तो वे किसी भी मामले में निष्कासित कर दिए जाते हैं, ताकि एक दूसरे के माध्यम से पारित न हों।

हम मैदान के चारों ओर बेतरतीब ढंग से कणों को बिखेरते हैं और देखते हैं कि क्या होता है।



दिलचस्प है, यह कोशिकाओं के समान कुछ निकला और पहले से ही काफी जीवंत लग रहा है। उदाहरण के लिए, आप अधिक प्रकार के कण जोड़ सकते हैं। विभिन्न कणों को अलग-अलग तरीकों से पड़ोसियों की संख्या में वृद्धि करने दें, और कुछ इसे कम भी कर सकते हैं।



अब हमारे "सेल" बहुस्तरीय हो गए हैं।

इस तरह के नियमों का नुकसान यह है कि वे अराजक पैदा करते हैं, न कि बहुत स्थिर संरचनाएं।

इसलिए, हम आगे बढ़ते हैं।

कैच अप खेल

हम खेल के नियमों को बदलते हैं। अब हम पड़ोसियों की गिनती नहीं करेंगे। कणों को केवल उनके प्रकारों के आधार पर आकर्षित या पश्चाताप करने दें। यदि सभी कण एक ही प्रकार के हैं, तो केवल 2 विकल्प हैं: वे या तो सभी को पीछे हटाते हैं, या सभी को आकर्षित करते हैं।



यदि अधिक प्रकार के कण हैं, तो यहां आप संयोजन कर सकते हैं कि कौन से लोगों को आकर्षित किया जाएगा और किन लोगों को पीछे हटाना होगा।


किसी भी ऐसे नियम को एक मैट्रिक्स N * N के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहाँ N कणों के प्रकार की संख्या है, और प्रत्येक कोशिका में या तो आकर्षण या प्रतिकर्षण है। आकर्षण को 0 से दर्शाया जाता है, और प्रतिकर्षण 1 से चिह्नित किया जाता है। फिर कोई भी मैट्रिक्स के लिए एक निश्चित संख्या से मेल खाता है, मैट्रिक्स के लिए $$$\ start {bmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 0 \ end {bmatrix}$ का अर्थ होगा 0101, अर्थात 5 (बाइनरी रूप में अंतिम अंक मैट्रिक्स में पहला है)। नियमों के लिए विभिन्न मैट्रिक्स की संख्या है $$$2 ^ {N ^ 2}$। उदाहरण के लिए, दो प्रकार के कणों के लिए आपको 16 नियम मिलते हैं।



ऐसा लग सकता है कि नियम 3 नियम 7 के समान है, लेकिन यदि आप उन्हें मैट्रिसेस में अनुवाद करते हैं, तो आपको मिलता है $$$\ start {bmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 0 \ end {bmatrix}$ और $$$\ start {bmatrix} 1 & 1 \\ 1 & 0 \ end {bmatrix}$ , जिसका अर्थ है कि नियम 7 में केवल बेज एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं। जबकि नियम 3 में, बेज को लाल रंग के लिए भी आकर्षित किया जाता है। लेकिन लाल रंग के कम घनत्व के कारण, इसका सूक्ष्म प्रभाव पड़ता है। वास्तव में, समान नियमों को कहा जा सकता है, उदाहरण के लिए, 3 और 12, चूंकि कणों का सभी व्यवहार समान है, केवल रंग बदल गए हैं। यदि हम केवल अनूठे व्यवहार के साथ नियमों को छोड़ देते हैं, तो 16 नियमों में से हमारे पास 10. 10. तीन प्रकार के कणों के लिए 512 संभावित संयोजनों में से 104 अनूठे हैं, और चार के लिए - 65536 में से 3044 अनुक्रम 2, 10, 104, 3044 प्राप्त होता है।

लेकिन हमारे दस नियमों पर वापस।



नियम 9, जो मैट्रिक्स है, आपकी आंख को पकड़ता है $$$\ start {bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \ end {bmatrix}$ , जहां एक-दूसरे को एक-दूसरे को पीछे हटाना और एक-दूसरे को आकर्षित करना। बेतरतीब ढंग से बिखरे हुए कण जल्दी से "थ्रेड" बनाते हैं और इस पर फ्रीज करते हैं।

नियम 1 और 15 भी जम जाते हैं: वे एक प्रकार के कण (पिछले एनिमेटेड जीआईएफ) के लिए दो एकल नियमों के बराबर हैं। आमतौर पर सभी नियम निर्धारित होते हैं, जिनमें से सममितियां सममित होती हैं। असममित मैट्रिक्स के साथ नियम 2, 3, 5 और 11 भी हैं। इसका मतलब यह है कि एक प्रकार का कण दूसरे के प्रति आकर्षित होता है, और दूसरा पहले से निष्कासित होता है। पकड़-पकड़ शुरू होती है।



नियम 3 बहुत स्थिर है, इसमें कुछ बिंदुओं पर "पकड़-अप" है, और यदि वे फिर से शुरू करते हैं, तो शायद ही कभी और लंबे समय तक नहीं। नियम 11 भी अराजक है। 2 और 5 बने रहें।

आप इसे किसी भी तरह से और भी दिलचस्प बनाने के लिए जोड़ सकते हैं। मैंने तीन रंगों के लिए नियम 105 उठाया, अर्थात् एक मैट्रिक्स $$$\ start {bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 1 & 0 और 1 \\ 1 & 0 & 0 \ एंड {bmatrix}$ , और यह व्यवहार है:



यह सब जीवंत लगता है, लेकिन अस्थिर है। लेकिन कुछ दोहराया "जीवित" प्राणियों के बारे में क्या? ऑसिलेटर और ग्लाइडर्स की खोज कैसे करें? हमें नियमों को फिर से बदलना चाहिए!

तैरता हुआ जीवन

हम नियमों में ज्यादा बदलाव नहीं करेंगे। इसके बजाय, एक नई सुविधा जोड़ें। अब कण थोड़ी दूरी पर बांड बनाएंगे। यदि कण बाध्य होते हैं, तो वे लगातार एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं। यह आकर्षण दूरी के साथ कमजोर नहीं होता है। लेकिन, यदि दूरी एक निश्चित सीमा से ऊपर है, तो कनेक्शन टूट गया है।

मैंने तीन रंगों के साथ अलग-अलग विकल्पों की कोशिश की और जहां पर लाल केवल एक कनेक्शन, बेज - तीन, और नीला - दो बना सकता है, अर्थात् आप अधिकतम कनेक्शन को प्रपत्र में नामित कर सकते हैं $$$\ start {bmatrix} 1 \\ 3 \\ 2 \ अंत {bmatrix}$।

उसी समय, लाल दूसरे लाल से नहीं जुड़ सकते हैं, बेज और नीले रंग में दो से अधिक बॉन्ड नहीं हो सकते हैं जो अपने रंग के कणों के साथ होते हैं और हर दूसरे रंग के कणों के साथ एक से अधिक नहीं होते हैं। यह एक मैट्रिक्स के रूप में है: $$$\ start {bmatrix} 0 और 1 & 1 \\ 1 & 2 और 1 \\ 1 & 1 & 2 \ अंत {bmatrix}$



मैंने अलग-अलग पुल / पुश नियमों के साथ खेला और मुझे यह पसंद आया $$$\ start {bmatrix} 1 & 1 & 0 \\ 1 & 1 & 1 & 1 \\ 1 & 1 & 1 \ अंत {bmatrix}$ , अर्थात्, लाल वाले नीले लोगों के प्रति आकर्षित होते हैं, और अन्य सभी मामलों में सभी को हटा दिया जाता है।



ऐसा लगता है जैसे ये जीव तरल में तैर रहे हैं या अपने पंख फड़फड़ा रहे हैं।





ऑसिलेटर्स की एक जोड़ी और ग्लाइडर्स की एक जोड़ी।

निश्चित आंकड़े प्राप्त करना आसान है: आपको केवल एक साथ लाल और नीले रंग का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि इन नियमों में यह आकर्षण के साथ एकमात्र संयोजन है।





लेकिन कभी-कभी आंदोलन ऐसे रंगों के साथ होता है। कुछ आंकड़े घूमने लगते हैं, दूसरों से शुरू होकर "गियर" प्राप्त होते हैं।

निष्कर्ष

भविष्य में, प्राप्त आंकड़ों की तुलना करना दिलचस्प होगा, उनकी उपस्थिति की आवृत्ति पर आंकड़े एकत्र करना।

आप इन नियमों का उपयोग भोजन, प्रजनन, विकास के साथ अधिक जटिल जीव बनाने के लिए एक आधार के रूप में भी कर सकते हैं।

आप इस से तार्किक सर्किट बना सकते हैं, कैलकुलेटर का निर्माण कर सकते हैं, एक प्रोसेसर बेहतर नहीं आवश्यक है।

खेलने के लिए

V1vendi से जेएस कार्यान्वयन

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