Космический корабль (конфигурация клеточного автомата)

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Скорость света (КА)»)
У этого термина существуют и другие значения, см. Космический корабль.
Три наиболее часто встречающихся космических корабля (после планера)[1]. Слева направо: ЛКК (лёгкий космический корабль, англ. LWSS, lightweight spaceship)[2], СКК (средний космический корабль, англ. MWSS, middleweight spaceship)[3] и ТКК (тяжёлый космический корабль, англ. HWSS, heavyweight spaceship)[4].

Косми́ческий кора́бль[5] (англ. spaceship) — класс конфигураций в «Жизни» — созданной Конвеем модели клеточного автомата.

Описание

Конфигурация «Жизни» или другого клеточного автомата называется космическим кораблём, если через определённое количество поколений она вновь появляется без дополнений или потерь, но со смещением относительно исходного положения. Наименьшее такое число поколений — период космического корабля[6].

Первым обнаруженным космическим кораблём стал планер. Планер был найден во время отслеживания эволюции R-пентамино в 1970 году Ричардом Гаем[1][7][8].

Космический корабль периода p, который перемещается на (m,n) в течение его периода, где m ≥ n, имеет тип (m, n) / p. Как было доказано Конуэем в 1970 году, p ≥ 2m + 2n[6].

Космические корабли, движущиеся по горизонтали или вертикали, называются ортогональными кораблями. Если движение космического корабля происходит по диагонали под углом 45°, такой корабль называется диагональным. Космические корабли, движущиеся под другими углами, называются косыми или наклонными (англ. oblique). В 2010 году был сконструирован первый наклонный космический корабль типа (5120, 1024) / 33699586[9].

Скорость

Скоростью света в заданном клеточном автомате называют наибольшую скорость распространения информации. Скорость света в «Жизни» равна скорости перемещения шахматного короля — скорости в одну клетку за поколение по горизонтали, вертикали или диагонали. Обычно скорость света обозначается буквой c[1][6][10][11].

Скорость космического корабля определяется отношением расстояния смещения к периоду. Часто скорость выражается через c. Так, скорость планера в «Жизни» равна c / 4, так как он перемещается на одну клетку по диагонали за четыре поколения[7]. Простейший ортогональный космический корабль, ЛКК, движется со скоростью c / 2[2].

В общем случае, если космический корабль в двумерном клеточном автомате на квадратной сетке перемещается на вектор (x, y) через n поколений, его скорость равна[11]

[math]\displaystyle{ v=\frac{\max\left(|x|,|y|\right)}{n}\,c }[/math]

Примеры

B3/S35

Следующие конфигурации являются ортогональными космическими кораблями в варианте «Жизни» — клеточном автомате с правилами B3/S35 (клетка рождается, если у неё три соседа, и выживает, если у неё три или пять соседей).

Связанные конфигурации

Тагалонг (англ. tagalong «тянучка») — конфигурация, которая не является сама по себе космическим кораблём, но может быть присоединена к космическому кораблю, чтобы сформировать новый космический корабль[12]. Другими словами, тагалонг — это часть космического корабля, которую можно удалить без разрушения корабля[13].

Тагалонг, расположенный перед космическим кораблём, называют пушалонгом (англ. pushalong «толкушка»)[14].

Конфигурация, способная изменять направление движения космического корабля, не разрушаясь при этом, называется отражателем (англ. reflector).

Ружьё (англ. gun) — неподвижная конфигурация, периодически выпускающая космический корабль[15].

Значение

Космические корабли могут использоваться для передачи информации. Способность планера переносить информацию стала частью доказательства, что «Жизнь» является тьюринг-полной[16][17].

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Клумова И. Н. Игра «Жизнь» // Квант. — 1974. — № 9. — С. 26—30.
  2. ↑ 2,0 2,1 ЛКК (лёгкий космический корабль). Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 11 октября 2012 года.
  3. ↑ СКК (средний космический корабль). Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 10 октября 2012 года.
  4. ↑ ТКК (тяжёлый космический корабль). Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 10 февраля 2013 года.
  5. ↑ Не путать с кораблём Архивная копия от 9 февраля 2013 на Wayback Machine (ship) — устойчивой конфигурацией.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Космический корабль. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 9 февраля 2013 года.
  7. ↑ 7,0 7,1 Глайдер. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 8 февраля 2013 года.
  8. ↑ Spaceship. ConwayLife.com. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 24 августа 2013 года.
  9. ↑ Oblique Life spaceship created. Game of Life News (19 мая 2010). Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 1 июня 2013 года.
  10. ↑ Скорость света. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 10 октября 2012 года.
  11. ↑ 11,0 11,1 Speed. ConwayLife.com. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 30 июля 2013 года.
  12. ↑ Тагалонг. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 10 февраля 2013 года.
  13. ↑ Tagalong. Eric Weisstein's Treasure Trove of Life C.A.. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 22 апреля 2015 года.
  14. ↑ Пушалонг. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 6 мая 2019 года.
  15. ↑ Ружьё. Словарь Жизни. Дата обращения: 10 августа 2013. Архивировано 9 февраля 2013 года.
  16. ↑ Paul Chapman. Life Universal Computer (11 ноября 2002). Дата обращения: 12 июля 2009. Архивировано 6 сентября 2009 года.
  17. ↑ Berlekamp, E. R.; Conway, John Horton & Guy, R.K. (2004), Winning Ways for your Mathematical Plays (2nd ed.), A K Peters Ltd, ISBN 978-1-56881-130-7; ISBN 1-56881-142-X; ISBN 1-56881-143-8; ISBN 1-56881-144-6 

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Космический_корабль_(конфигурация_клеточного_автомата)&oldid=5870380#Скорость