生活游戏是最著名的二维游戏细胞自动机由John H.Conway发明,并在Martin Gardner的科学美国人专栏开始于1970年10月。人生的游戏最初使用计数器手动播放(即产生连续几代),但在计算机上实现大大增加了探索模式的难度。
生活细胞自动机通过在二维网格上放置多个填充单元格来运行。然后每一代都会切换单元格的打开或关闭取决于其周围单元格的状态。规则如下定义如下。检查当前单元格周围的所有八个单元格看看他们是不是开着。所有打开的单元格都将被计数,此计数为然后用于确定当前单元格将发生什么。
1.死亡:如果计数小于2或大于3,则关闭当前单元格。
2.生存:如果(a)计数正好是2,或(b)计数正好为3,并且当前单元格处于打开状态,则当前单元格保持不变。
3.出生:如果当前单元格关闭且计数正好为3,则当前单元格打开。
生活的游戏是总体细胞自动机,可以使用内置命令如下实现细胞自动机,其中初始条件已指定作为二进制矩阵以及几代人的成果通过返回。(这里,对应于初始模式。)
生命[m_List?矩阵Q,{g1_Integer,g2_Integer}]:=细胞自动机[{224中,{2, {{2, 2, 2}, {2, 1, 2}, {2, 2, 2}}},{1, 1}},{m,0},g2,{{g1,g2},自动}] /; g2>=g1
代代相传不变的图案称为静物,称为周期1。上面展示了几幅静物画。这个静物的数量的单元格,2, 3, ... 是0、0、0,2、1、5、4、9、10、25、46、121、240、619、1353。。。(组织环境信息系统A019473号).
循环通过一组配置的模式称为振荡器。
康韦最初认为,任何模式都不能产生无限数量的细胞,并向1970年底之前发现反例的人提供50美元的奖金(加德纳1983年,第216页)。随后发现了许多反例,包括枪支和河豚列车(如上图所示)。
没有父亲模式的生活模式被称为伊甸园(出于明显的圣经原因)。第一个这样的模式直到1971年才被发现,现在已经知道了许多(LifeWiki)。
Ilkka Törmä和Ville Salo于2022年1月发现了一个374个细胞的样本,解决了长期以来一直存在的“独特父亲问题”,即确定是否存在一个有父亲模式但没有祖父模式的模式(Wainwright 1972,Gardner 1983,p.249),这一结果很快被简化为上述306细胞的模式(apgoucher 2022,LifeWiki)。
令人惊讶的是,生活是通用元胞自动机从某种意义上说,它能够有效地模拟任何蜂窝式的自动机,图灵机器,或任何其他系统可以转换为已知的系统普遍的.生命证明的大纲普遍性由Berlekamp提供等人。(1982),由Gosper(Gardner)独立完成1983年,第250-253页)。2000年左右,a图灵机可以扩展到通用图灵机器是由P.Rendell(Renderl,Adamatzky2001). 而伦德尔的机器可以制造成“真正的”通用计算机仅仅通过将磁带无限大化,他既没有注意到这一事实,也没有提供实际情况构造通用图灵机.随后,2002年11月11日,P.Chapman构建了一个基于D.Hickerson的“滑动块内存”方法a的动作普遍的 登记机器不同于伦德尔的有限磁带图灵机器,查普曼机器寄存器中的值是无限的,因此它是生活游戏中通用计算的真实模型。查普曼构造使用一个区域内的活细胞,可以计算大约20代在400 MHz的计算机上每秒。
更令人惊讶的是,如Wolfram(2002)所示,甚至一维细胞自动机(尤其是,规则110),可以是普遍的.
二维细胞自动机与生活相似但规则不同的游戏已经被构造出来,并被命名为HexLife和HighLife。HashLife是一种生活算法达到通过在哈希表中存储子模式并使用它们向前跳,速度非常快,有时一次有数千代人。