Elementarer zellulärer Automat

Was hier passiert

Das ist eine Simulation eines elementaren zellulären Automaten. Stellen Sie sich eine Reihe von Zellen vor, von denen jede entweder schwarz oder weiß ist. Die erste Zeile legt den Startzustand fest, und jede weitere Zeile wird aus der darüberliegenden nach derselben Regel berechnet. Die Zeilen laufen von oben nach unten, und jede davon ist eine neue Generation.

Wie das Bild entsteht

Jede Zelle schaut auf sich selbst und auf ihre beiden Nachbarn und entscheidet, welche Farbe sie in der nächsten Generation hat. Die Regelnummer von 0 bis 255 wird binär geschrieben, und ihre acht Bits geben die Antwort für jede der acht möglichen Nachbarkombinationen. Deshalb erzeugen dieselbe Regel und dieselbe erste Zeile immer dasselbe Bild.

Wer hat ihn erfunden

Stephen Wolfram hat diese Automaten Anfang der 1980er-Jahre systematisch untersucht. 1983 sortierte er alle 256 Regeln nach ihrem Verhalten in Klassen: von Mustern, die schnell gleichförmig werden, bis zu Chaos und komplexen Strukturen. Regel 30 wurde zum klassischen Beispiel für Chaos. Später wurde gezeigt, dass Regel 110 universelle Berechnungen durchführen kann.

Warum er interessant ist

Aus einer einzigen schwarzen Zelle kann je nach Regel ein Dreieck, ein Streifenmuster oder Chaos entstehen. Regel 90, von einer einzelnen Zelle gestartet, zeichnet ein symmetrisches Dreieck, Regel 30 ergibt ein fast zufälliges Bild. Ändern Sie die Regel, die Anzahl der Zellen oder Generationen und sehen Sie, was passiert.