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文系の人にこそ伝えたい!ハッカーを魅了してきたライフゲームの魅力

簡単なルールから生まれる複雑な世界。ちょっと味わってみてください。

更新日: 2014年05月24日

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castelloさん

ライフゲームとは?

ライフゲームと言われる簡単なルールのシミュレーションゲーム。シンプルでありながら多くの数学者・ハッカーたちを熱狂の渦に巻き込んだ。

1970年にイギリスの数学者ジョン・ホートン・コンウェイ (John Horton Conway) が考案

1970年にマーティン・ガードナーが紹介するや否や、当時のハッカーらが熱狂

ハッカーの一人であるエリックレイモンドは、ライフゲームに登場するグライダーというパターンをハッカーエンブレムとして提案した。

ルール

ライフゲームは縦横に並んだマスで行われるシミュレーションゲーム。
マスごとに生きている状態(塗りつぶし)と死んでいる状態(塗りつぶしなし)があり、規則にしたがってターンごとに変化する。

ライフゲームでは初期状態のみでその後の状態が決定される。碁盤のような格子があり、一つの格子はセル(細胞)と呼ばれる。

各セルには「生」と「死」の2つの状態があり、あるセルの次のステップ(世代)の状態は周囲の8つのセルの今の世代における状態により決定される。

1、死んでいるマス目に隣接する生きたマス目がちょうど3つあれば、次のターンに生きているマス目が誕生する。

2、生きているマス目に隣接する生きたマス目が2つか3つならば、次のターンでも生存する。

3、生きているマス目に隣接する生きたマス目が1つ以下ならば、次のターンで過疎により死滅する。

4、生きているマス目に隣接する生きたマス目が4つ以上ならば、次のターンで過密により死滅する。

このルールで動くセルを眺めるだけ、いったい何がおもしろいのか?

ゲームと言ってもできることは最初の生きているマスを決めるだけ。
あとはターンごとに変化するマスの生死を眺めるしかない。

だが、何回か遊ぶうちにいくつかおもしろいパターン、形があることに気付く。

不思議なパターンたち

いつまで経っても動かないパターン。池と名前が付いている。

これも動かないバターン。このタイプを固定物体という。これの名前はボート。

グライダーと呼ばれるパターンは何度か変形したのち、元の形に戻り、その間に斜めへ移動する。
移動するタイプのパターンは宇宙船という種類に属する。

魅力はパターン探し?無限増殖するパターンの探索

ライフゲームの創始者コンウェイは1970年、「無限に成長し続けるパターンを見つけるか、そのような物体は存在しないという証明をした人に50ドルの賞金をかける」ことを発表した。

MITのグループのメンバーはグライダーを無限に発射するパターンを探索し、このグライダー銃を発見した。

グライダー銃というパターン

MITのゴスパーらは無限にグライダーを生成するこのパターンにより、無限増殖するパターンの存在を証明し賞金を手にした。

適当に初期配置を決めていてはランダムかのように動くセルが、こんなにも綺麗な動きをする。
それを実現する複雑なパターンを発見されていることは、初めにライフゲームに抱いた想像を遙かに超えていたのではないだろうか?
しかもこの世界を支配するのはたった4つの単純なルールだけである。

まだまだこんなものではない!複雑なパターンはどこまでも……

ゴスパーらがさらに追い求めたもの、グライダーを生成し続けるグライダー銃自体を生成するパターン、物体を残しながら移動していく機関車を模したパターン。もはやマス単位で動いているとは思えない組織だった動きは是非動画で見て欲しい。

「ライフゲームはチューリング完全」が示す意味

ライフゲームはチューリング完全であり、チューリングマシンと同等の計算能力を持つ。

ライフゲームのパターンで計算機を形成し、その上でプログラムを実行する事が可能である

ライフゲームはコンピューター上で実行されることが多いが、ルールさえ守られれば方眼紙の上で鉛筆と消しゴムを駆使して行おうと、オセロを流用して行ってもよい。

どんな媒質でやろうと、ライフゲームは計算機(コンピューター)と同じ計算・プログラムができてしまう、このことをチューリング完全という言葉は保証している。

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