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セルオートマトンとは?

  • 2010年12月19日 6:26 PM

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目次

セルオートマトンってなに?

ライフゲーム

 ライフゲームというものをご存知でしょうか?ライフゲームはその名のとおり、生命の誕生や繁栄を表現したゲームであり、セルオートマトンの代表例のひとつです。ゲームといってもプレイヤーを操作してモンスターを倒して、冒険していくようなゲームではありません。どちらかといえば、都市を発展させていくようなシミュレーションゲームに似ています。ここでは、ライフゲームの説明を通して、セルオートマトンの概要を説明していくことにします。

 ライフゲームでは、多くのシミュレーションゲームと同じように、碁盤目の空間がゲームの舞台となります。登場するキャラクターは名前を持たない「生命」です。この「生命」たちは1つのマスに1体ずつ存在できます。1ステップ(シミュレーションゲームでは1ターンと呼ばれる単位)は、「生命」たちの1世代を表しており、生命たちは自分の周りの「生命」と「やりとり」をしながら、次の世代(ステップ)に移り変わって行きます。

M.Gardner, “Mathematical Games – The fantastic combinations of John Conway’s new solitaire game “life”,” Scientific American, 223, 1970, pp.120-123

ライフゲームのルール

 多くの動物は1つの個体だけでは生きていけません。しかし、沢山の個体が一カ所に集まっても、食料不足や争いで死んでしまいます。ライフゲームではこのような「生命」同士の「やりとり」を以下のような4つのルールで表現しています。

誕生

「生命」の存在しないマスの周り(縦、横、斜めの9方向)にちょうど「生命」が3体いれば、次の世代(ステップ)に新しい「生命」が誕生します。

生存

「生命」の存在するマスの周りに「生命」が2体または3体ならば、次の世代(ステップ)でも生き残ります。

過疎

「生命」の存在するマスの周りに「生命」が1体以下しか存在しない場合、過疎が原因で死んでしまいます。

過密

「生命」の存在するマスの周りに「生命」が4体以上存在した場合、過密が原因で死んでしまいます。

ライフゲームの面白さ

 ライフゲームでは、最初の「生命」の配置によって、結果は大きくことなります。配置によっては、長い間「生命」が生き残ったり、すぐに絶滅してしまったりします。初期配置をうまく行うことで、できるだけ長く「生命」を維持させることが、このゲームの面白みのひとつです。

 下の図はライフゲームのひとつの例です。一般的に、「生命」の存在するマスを黒、存在しないマスを白で表しています。上記のルールに従って、「生命」が誕生・死滅していく様子を見ることができるでしょう。「生命」の配置にはさまざまなものが発見されており、Wikipedia等で調べると沢山の例をみることができるかと思います。

>>なぜセルオートマトン?

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