بازی زندگی کانوی

بازی زندگی کانوی :

بازی زندگی در سال 1970 توسط جان کانوی اختراع شد .واژه “بازی”در بازی زندگی ،واژه گمراه کننده ای است .زیرا  برنده یا بازنده ای وجود ندارد ،در واقع بازیکنی هم وجود ندارد.

 بازی زندگی به راستی یک بازی نیست ،بلکه یک دسته قانون هایی است که کیهان دو بعدی را اداره می کند . این کیهان جبری است :همچنان که یک پیکربندی آغازین ،یا شرایط نخستینی را نهادینه می کند ،قانون هایی را تعیین می کند که در آینده چه رخ می دهد.

جهانی که کانوی دید یک آرایه چهار گوش مانند تخته شطرنج ولی با امتداد بی نهایت در هر سو است .هر چهار گوش می تواند در یکی از دو حالت باشد ؛زنده (در نگاره باسفید نشان داده شده ) و مرده ( با سیاه نشان داده شده) . هر چهارگوش دارای هشت همسایه است ،همسایه های بالا ،پایین ،چپ ،راست و چهار همسایه اوریبی.زمان در این جهان پیوسته نیست بلکه با گام های محتاطانه پیش می رود.

با داشتن  هر آرایشی از چهارگوش های زنده و مرده شمار همسایگان زنده بر پایه قانون های صفحه بعد  و آنچه  بعد روی خواهد داد تعیین می شود :

1. یک چهارگوش زنده با دو یا سه همسایه زنده ،زنده می ماند (زنده مانی )
2. یک چهارگوش مرده ،دارای سه همسایه زنده ،به یک سلول زنده تبدیل می شود (زایش)
3. در تمام موارد دیگر ، سلول می میرد یا مرده می ماند ،درحالتی که چهارگوش زنده هیچ یا تنها یک همسایه زنده داشته باشد ،گفته می شود که از تنهایی مرده است ،اگر بیش از سه همسایه زنده داشته باشد ،گفته می شود از ازدحام مرده است .

همه اش همین است :با داده شرایط نخستینی ،این قانون ها نسل پشت نسل را تولید می کنند .یک چهار گوش  زنده تک افتاده یا دو چهارگوش زنده همسایه در نسل پسین می میرند ،زیرا بسنده همسایه ندارند . سه چهارگوش زنده در امتداد اوریبی کم بیشتر زنده می مانند .پس از نخستین گام زمانی ،چهارگوش های انتهایی میمیرند و تنها چهارگوش های میانی می ماند که خود در نسل پسین می میرد .هر خط قطری چهارگوش های زنده به این ترتیب ،بخار می شود.

اگر سه چهار گوش زنده ،در یک خط افقی نهاده شوند باز هم چهارگوش میانی دو همسایه دارد و زنده می ماند در حالی که دو چهارگوش انتهایی می میرند.اما در این حالت ،سلول های بالایی و پایینی و میانی یک زایش خواهند داشت . بنابراین خط افقی به یک ستون تبدیل می شود . به همین ترتیب ،در نسل پسین ستون به خط بازگشت می کند ،و الی آخر. (تصویر صفحه بعد )

اگر سه چهار گوش زنده به شکل یک L در کنار همقرار بگیرند ،رفتار تازه ای رخ خواهد  می دهد . در نسل پسین ، چهارگوشی که در گهواره L قرار گرفته ،زایش می کند و یک بلوک 2 در 2 به وجود می آید .این بلوک متعلق به ریختاری است که طبیعت بی جان خوانده می شود ،زیرا از نسلی به نسل دیگر بی هیچ تغییری منتقل می شود.

ریختار دیگری هم هستند که بادپر (گلایدر) خوانده می شوند که به ریختارهای دیگر تغییر شکل می دهند و پس از چند نسل به ریختار نخستینی خود باز می گردند ولی این بار در جایگاه یک چهارگوش پایین تر در خط قطری.

در سنجه بزرگتر ،جسم های پیچیده تر مانند پرتابگرهای بادپر وجود دارند :ریختار ایستا که به طور متناوب بادپرهای نو می زاید که آشیانه را ترک می کنند و به پایین خط قطری جاری می شوند.

شاید قانون های گوناگونی برای آنچه در برخورد جسم ها رخ می دهد داشته باشید .شما می توانید تمامی فیزیک را برای جسم های مرکب در هر سطحی ایجاد کنید . این قانون ها شامل موجودیت ها و مفهوم هایی هستند که جایی در میان قانون های نخستینی ندارند .برای مثال ،مفهوم های چون برخورد و حرکت در قانون های نخستینی وجود ندارند . آن  قانون ها تنها زندگی و مرگ هر چهارگوش ایستا را توصیف می کنند . مانند کیهان ما ،در بازی زندگی واقعیت به مدلی بستگی دارد که به کار می برید.

کانوی با آفرینش این جهان متوجه شد ،یک کیهان با قانون های بنیادین به سادگی آن چه تعریف کرده بود ،می تواند جسم هایی چنان پیچیده داشته باشد که بتوانند خود را همانندسازی کنند.همچنین فهمید که چنین جسمی می تواند به گونه ای هوشمند باشد .به بیان روشن تر  فهمید که ؛گردهمایش بزرگ چهارگوش هایی که همانند سازی می کنند ،ماشین های تئوریک کیهانی هستند.

برای هدف ما ،این معنا را دارد که برای محاسبه ای که یک رایانه در جهان فیزیکی ما می تواند انجام دهد ،اگر ماشین  ،داده های مناسبی دریافت کند (یعنی پیرامون جهانی مناسب برای بازی زندگی ) در این صورت چند نسل بعد ،ماشین در حالتی خواهد بود که بتوان از آن یک خروجی خواند که با نتیجه آن محاسبه رایانه ای همخوان باشد.

در بازی زندگی همانند جهان ما ،ریختارهای خود ، همانند ساز جسم های پیچیده ای هستند .لذا می توان موجودهای زنده را به عنوان سامانه های پیچیده ای در اندازه محدود تعریف کرد که پایدارند و خود را همانندسازی می کنند و آسان می توان تصور کرد که قانون های کمی پیچیده تر ،اجازه وجود سامانه های پیچیده ای را با همه ضروریت های امکان زندگی بدهند. همچنین هر موجود پیچیده ای دارای اراده آزاد است – نه به عنوان یک ویژگی بنیادین بلکه به عنوان یک تئوری موثر –پذیرش ناتوانی ما در انجام محاسباتی که می تواند توانایی پیش بینی کنش های او را امکان پذیر سازد.

مثال بازی زندگی کانوی نشان می دهد که حتی دست هایی از قانون های ساده نیز می تواند ویژگی های پیچیده ای را مانند قانون های زندگی هوشمند تولید کنند .باید که دسته قانون های بسیاری با این ویژگی وجود داشته باشند . مانند کیهان کانوی ،قانون های کیهان ما ،با داده حالت آن در هر زمان ،روند تکامل سامانه را تعیین می کنند.