Wireworld

2 діоди, верхній напрямлений за струмом, нижній — проти

Wireworld — клітинний автомат, який 1987 року запропонував Браян Сільверман, змодельований у його програмі Phantom Fish Tank. Став відомим після опублікування статті в колонці «Computer Recreations» журналу Scientific American[1]. Wireworld особливо придатний для симуляції електронних логічних елементів, або «гейтів». Попри простоту правил, Wireworld є повним за Тюрінгом.

Правила

2 генератори тактових імпульсів надсилають електрони у вентиль XOR

Клітина у Wireworld може перебувати в одному з чотирьох станів:

  1. Порожня
  2. Голова електрона
  3. Хвіст електрона
  4. Провідник

У програмному забезпеченні їх нумерують від 0 до 3 (рідше — від 1 до 4). На наведених тут малюнках стани позначено, відповідно, кольорами: чорним, синім, червоним, жовтим.

Як і у всіх клітинних автоматах, час розділено на кроки, які називають поколіннями (іноді «генами» або «тіками»). Клітини поводяться так:

  • Порожня → порожня
  • Голова електрона → хвіст електрона
  • Хвіст електрона → провідник
  • Провідник → голова електрона за умови, що на сусідніх клітинках є рівно 1 або 2 голови електронів, інакше залишається провідником.


У Wireworld використовується окіл Мура, що означає, що в перелічених вище правилах сусідніми вважаються клітинки на відстані ходу шахового короля.

Застосування

Серед об'єктів, створених у всесвіті Wireworld — мураха Ленгтона (у Wireworld можливо створити будь-який зразок мурахи Ленгтона)[2] і комп'ютер Wireworld, повний за Тюрінгом комп'ютер, втілений за допомогою клітинного автомата[3].

Див. також

Примітки

  1. Computer recreations: The cellular automata programs that create Wireworld, Rugworld and other diversions, Scientific American (1990) by A K Dewdney
  2. Nyles Heise. Wireworld. Архів оригіналу за 13 лютого 2013. Процитовано 4 лютого 2016.
  3. Mark Owen. The Wireworld Computer. Архів оригіналу за 13 лютого 2013. Процитовано 4 лютого 2016.

Посилання