משחק החיים (אוטומט תאי)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
"אקדח גלשנים" הוא צורה שיורה גלשנים באופן מחזורי.
R-פנטומינו מתפתח ומתייצב אחרי 1103 מחזורים, ובדרך יורה גלשנים.
צילום מסך של רכבת קיטור (באדום), שמשאירה אחריה שובל של אקדחים (בירוק), שיורים גלשנים (בכחול)

משחק החיים הוא משחק מסוג אוטומטים תאיים שהומצא בשנת 1970 על ידי המתימטיקאי הבריטי ג'ון הורטון קונוויי. המשחק מתנהל על רשת משבצות, ובתחילת המשחק השחקן בוחר איזה משבצות לצבוע. לאחר מכן המשחק מתנהל בעצמו (לכן הוא נחשב גם משחק לאפס שחקנים). המשבצות נקראות "תאים" משום שההתנהגות שלהן מזכירה תאים ביולוגיים שנולדים, חיים ומתים לפי כללים מסוימים.

כל משבצת מוקפת ב-8 משבצות, לכן לכל תא יכולים להיות עד 8 שכנים. המשחק מתנהל לפי הכללים הבאים:

  • כל תא שיש לו שכן אחד או שאין לו שכנים כלל, מת מבדידות.
  • כל תא שיש לו יותר משלושה שכנים מת מצפיפות.
  • בכל משבצת ריקה שיש לה בדיוק שלושה שכנים נולד תא.
  • כל תא שיש לו שניים או שלושה שכנים לא משתנה (עד לתור הבא).

על פי כללים פשוטים אלה משתנה סידור התאים על הרשת מדור לדור, ומתוך פיזור אקראי של תאים נוצרים מבנים מורכבים ואוכלוסיות מאורגנות.

המשחק העסיק רבות חוקרים במעבדה לבינה מלאכותית ב-MIT. באוניברסיטאות רבות הוא משמש תרגיל תכנות בסיסי לסטודנטים בקורס מבוא למדעי המחשב ובקורס ארכיטקטורה במחשבים באוניברסיטת בן-גוריון, משום שיש בו שימוש במושגים בסיסיים של תכנות מחשבים, כגון מערכים דו-ממדיים, בקרת זרימה ולולאות.

תבניות מיוחדות[עריכת קוד מקור | עריכה]

במשחק מתפתחות צורות שונות, שקיבלו שמות כמו "טבע דומם" שלא משתנה מדור לדור, "מתנדים" שמשתנים בצורה מחזורית כל מספר דורות, "גלשנים" ששטים במרחב, "אקדחים" יורי גלשנים, ו"רכבות קיטור". התבניות המיוחדות הראשונות התגלו על ידי קונווי בלי עזרת מחשב, ואלה היו תבניות קטנות סטטיות או מחזוריות. אחת הצורות שקונווי חקר בשלב הזה מורכבת מחמש משבצות ונקראת R-פנטומינו, ולפי הניסויים שלו נראה שהאוכלוסיה שמתפתחת מצורה זו ממשיכה להשתנות ואינה מתייצבת. אחר כך התברר בעזרת מחשב שהאוכלוסיה מתייצבת אחרי 1103 מחזורים עם 116 תאים, ועד אז יורה גלשנים. כך גם התגלה לראשונה דבר קיומם של הגלשנים.
קונווי ניחש ששום אוכלוסיה התחלתית אינה גדלה עד אינסוף. בפרסום הראשון על המשחק בסיינטיפיק אמריקן הוא הציע פרס של 50 דולר לאדם הראשון שיפריך את הניחוש לפני סוף 1970. בנומבר אותה שנה זכתה בפרס קבוצה מ-MIT שגילתה את אקדח הגלשנים הראשון, Gosper glider gun. צורה זו יורה גלשן כל 15 דורות.
מאוחר יותר התגלו צורות נוספות שמתייצבות רק אחרי מחזורים רבים, והן מכונות "מתושלחים". die-hards - "המתעקשים עד הסוף" - הוא כינוי למתושלחים שאחרי מחזורים רבים לא רק מתייצבים, אלא נכחדים.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]