Golly(生命游戲另一種計(jì)算機(jī))

生命游戲另一種計(jì)算機(jī)是一款非常獨(dú)特的游戲，這款游戲不需要玩家有太多的操作，玩家只用在網(wǎng)格上布好初始圖像，就可以觀察程序如何運(yùn)行了。這款游戲可以讓你體驗(yàn)到生命是如何從混沌中誕生的，只要有幾個(gè)簡(jiǎn)單的基本原則和初始狀態(tài)，系統(tǒng)就可以通過自我反饋在混沌之中萌生秩序。

游戲介紹：

生命游戲乍看有點(diǎn)兒像圍棋，它有一張很大的正方網(wǎng)格棋盤，但只有黑色的棋子。棋子放在格子里，代表著“生命”，沒有棋子的格子就是死亡。在每個(gè)回合結(jié)束之后，每個(gè)格子都根據(jù)周圍8個(gè)格子的狀態(tài)獲得或失去生命，而全部規(guī)則只有4條：

生命害怕孤獨(dú)，如果一個(gè)生命周圍的生命少于2個(gè)，它就在回合結(jié)束時(shí)死亡；

生命也討厭擁擠，如果一個(gè)生命周圍的生命超過3個(gè)，它也在回合結(jié)束時(shí)死亡；

生命會(huì)繁殖，如果一個(gè)死格子周圍有3個(gè)生命，它就在回合結(jié)束時(shí)獲得生命；

除此之外，如果一個(gè)生命周圍有2或者3個(gè)生命，它就在回合結(jié)束時(shí)保持原樣。

我們通常在計(jì)算機(jī)上模擬它，只需在網(wǎng)格上布好初始圖像，就可以觀察程序如何運(yùn)行了，所以這是一種相當(dāng)獨(dú)特的無人游戲，它在大多數(shù)時(shí)間都不需要任何操作，只需要安靜地觀看而已——就像小時(shí)候坐在臺(tái)階上靜靜地觀察螞蟻。

在開始的時(shí)候，這有些莫名其妙，然而只需耐心地看下去，就會(huì)發(fā)現(xiàn)生命游戲并不簡(jiǎn)單：

格子的生與死可以演化出非常復(fù)雜的有型結(jié)構(gòu)，隨著回合推進(jìn)展現(xiàn)出富有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。一個(gè)最著名的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)被稱為“滑翔機(jī)”，它總是由五個(gè)棋子構(gòu)成，每四個(gè)回合就向著右下方平移一格。

比它更快的，是一種“輕型飛船”（Light-weight spaceship），它每四個(gè)回合能向右方平移兩格，這被證明是生命有游戲里最快的運(yùn)動(dòng)速度，可以理解為這個(gè)虛擬世界里的“光速”。

除了這樣簡(jiǎn)單的平移運(yùn)動(dòng)，生命游戲里還有大量的繁殖結(jié)構(gòu)，比如“高斯帕滑翔機(jī)槍”（Gospers glider gun），它是一個(gè)9橫36縱的圖案，每隔14個(gè)回合就向著右下方發(fā)射一架滑翔機(jī)，構(gòu)成了一個(gè)滑翔機(jī)隊(duì)列。

同時(shí)，滑翔機(jī)槍又能被更加巨大的“播種機(jī)”批量生產(chǎn)出來，進(jìn)一步形成了一個(gè)頗具規(guī)模的三階繁殖結(jié)構(gòu)。

而另一個(gè)被成為“生命中的生命”的“OTCA metapixel”發(fā)現(xiàn)于2005年到2006年之間，在邊長(zhǎng)2048個(gè)格子的正方形區(qū)域內(nèi)完全模擬了一個(gè)格子的生命活動(dòng)，周期35328個(gè)回合，這使得生命游戲可以遞歸地創(chuàng)造出無窮巨大的結(jié)構(gòu)，就像細(xì)胞組成組織，組織構(gòu)成器官，器官形成系統(tǒng)，系統(tǒng)合成個(gè)體，個(gè)體組建社群，社群締造社會(huì)，社會(huì)構(gòu)建國(guó)家，無窮無盡。

到這里，我們會(huì)感到疑惑，是什么樣的人會(huì)耗費(fèi)大量的精力研究和觀看這些圖案變化？

沒錯(cuò)，又是數(shù)學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家們。

雖然叫做游戲，卻是一次貨真價(jià)實(shí)的探索性研究：早在上世紀(jì)40年代，計(jì)算機(jī)之父馮·諾依曼就在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的框架之外提出了一種“細(xì)胞自動(dòng)機(jī)”，這種計(jì)算機(jī)沒有任何存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器或者輸入輸出設(shè)備的區(qū)分，就是一些地位平等的格子，或者叫細(xì)胞——這在英文里是一個(gè)詞。

馮諾依曼提出的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)很像一維版的生命游戲：細(xì)胞只有一列，有黑有白，代表二進(jìn)制的0和1，在具體規(guī)則的控制下，每個(gè)細(xì)胞都根據(jù)左右兩個(gè)細(xì)胞，在回合結(jié)束時(shí)改變自己的狀態(tài)，若干回合之后再次讀取細(xì)胞，就是運(yùn)算的結(jié)果——其中某些規(guī)則的細(xì)胞自動(dòng)機(jī)很快就被證明是“通用計(jì)算機(jī)”，也就是說，任何可能用計(jì)算機(jī)解決的問題，都能用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)解決。

而康威的生命游戲就是細(xì)胞自動(dòng)機(jī)在二維空間中的一個(gè)特例，其中，高斯帕滑翔機(jī)擁有重要意義，因?yàn)樗�能證明生命游戲也是一個(gè)通用計(jì)算機(jī)，發(fā)現(xiàn)者比爾·高斯帕還因此在1970年贏取了康威的50美元獎(jiǎng)金。

在今天，幾乎所有的計(jì)算機(jī)都是馮·諾伊曼構(gòu)型，而細(xì)胞自動(dòng)機(jī)構(gòu)型的計(jì)算機(jī)因?yàn)檫\(yùn)算緩慢，只出現(xiàn)于少數(shù)實(shí)驗(yàn)室中，但它們的意義同樣重大：細(xì)胞自動(dòng)機(jī)的運(yùn)算方式更加接近生命活動(dòng)的真實(shí)情況，我們已經(jīng)在發(fā)育學(xué)的層面印證了生物圖案就是這種計(jì)算方式的結(jié)果，神經(jīng)活動(dòng)在理論上同樣如此。在遙遠(yuǎn)的未來，我們很可能在這些圍棋似的游戲之中發(fā)現(xiàn)人工智能的真正鑰匙。

游戲視頻：

中文名：Golly

包名：net.sf.golly

MD5值：eb7e19bc1ab26107f27234e24cb9fa42