home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / comp / theory / cellaut / 530 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-17  |  5.0 KB

  1. Path: sparky!uunet!mcsun!sunic!dkuug!diku!torbenm
  2. From: torbenm@diku.dk (Torben AEgidius Mogensen)
  3. Newsgroups: comp.theory.cell-automata
  4. Subject: Symmetric Life rules
  5. Message-ID: <1992Nov17.122445.14209@odin.diku.dk>
  6. Date: 17 Nov 92 12:24:45 GMT
  7. Sender: torbenm@freke.diku.dk
  8. Organization: Department of Computer Science, U of Copenhagen
  9. Lines: 201
  10.  
  11. I have been doing some investigations of what I call "symmetric" Life
  12. rules. The idea is to have a set of rule for a variant of Conways Game
  13. of Life, which are symmetric in the sense that a pattern of empty
  14. cells in a field of set cells has exactly the same behaviour as the
  15. corresponding pattern of set cells on an empty field. As an example,
  16. the pattern
  17.  
  18. OOOOOOOOOOOO
  19. OOOOOOOOOOOO
  20. OOOOOOOOOOOO
  21. OOOOOO.OOOOO
  22. OOOOOO..OOOO
  23. OOOOOO..OOOO
  24. OOOOOOOOOOOO
  25. OOOOOOOOOOOO
  26. OOOOOOOOOOOO
  27.  
  28. will have the same behaviour as the pattern
  29.  
  30. ............
  31. ............
  32. ............
  33. ......O.....
  34. ......OO....
  35. ......OO....
  36. ............
  37. ............
  38. ............
  39.  
  40. (which with the rules given below is a period 4 repetition).
  41.  
  42. But the rules should also be nontrivial in the sense that small
  43. patterns will not normally grow arbitrarily big. Also, it should be
  44. possible to find patterns with large periods and even spaceships.
  45.  
  46. I have found such a set of rules and carried out some experiments with
  47. these. The rules are also interesting in that the central cell in the
  48. 3x3 neighbourhood counts the same as the other cells. In short, given
  49. that N is the sum sum of all the cells in the 3x3 neighbourhood, a
  50. cell is generated for the next generation based on the following table
  51.  
  52.     N Cell
  53.     0  .
  54.     1  .
  55.     2  .
  56.     3  O
  57.     4  .
  58.     5  O
  59.     6  .
  60.     7  O
  61.     8  O
  62.     9  O
  63.  
  64. It is easy to see that this does indeed yield a symmetric behaviour.
  65.  
  66. I have found some interesting patterns using these rules. The are many
  67. period 2 and 4 patterns (one is shown above). Below is shown a small
  68. period 30 pattern
  69.  
  70. ............
  71. ............
  72. .....OO.....
  73. ....OOOO....
  74. .....OOO....
  75. ......O.....
  76. ............
  77. ............
  78.  
  79. I have made some programs to search for spaceships, and I have so far
  80. found two. They are both period two, speed c/2 and have similar edges.
  81. I have found no small spaceships with short periods, even though I
  82. have made a thorough search. The two spaceships (both 38x5, moving
  83. left) are shown below.
  84.  
  85. ..............
  86. ..............
  87. .....O........
  88. ....OOO.......
  89. ....OOOOO.....
  90. .....O.OO.....
  91. ..............
  92. ......O.O.....
  93. .....OOO......
  94. .....OO.......
  95. ......O.O.....
  96. .......OO.....
  97. .......O......
  98. .....OO.O.....
  99. ....OOO.......
  100. ......O.......
  101. .....O........
  102. ......OO......
  103. ..............
  104. .......O......
  105. .......OOO....
  106. .......OOO....
  107. .......O......
  108. ..............
  109. ......OO......
  110. .....O........
  111. ......O.......
  112. ....OOO.......
  113. .....OO.O.....
  114. .......O......
  115. .......OO.....
  116. ......O.O.....
  117. .....OO.......
  118. .....OOO......
  119. ......O.O.....
  120. ..............
  121. .....O.OO.....
  122. ....OOOOO.....
  123. ....OOO.......
  124. .....O........
  125. ..............
  126. ..............
  127.  
  128.  
  129. ..............
  130. ..............
  131. .....O........
  132. ....OOO.......
  133. ....OOOOO.....
  134. .....O.OO.....
  135. ..............
  136. ......O.O.....
  137. .....OOO......
  138. .....OO.......
  139. ....O.O.......
  140. .....OOO......
  141. .....O..O.....
  142. ......O.......
  143. ....OO........
  144. ....OOO.......
  145. ....O.........
  146. ..............
  147. .....OO.......
  148. .....OO.......
  149. ....O.........
  150. ....O.........
  151. .....OO.......
  152. .....OO.......
  153. ..............
  154. ....O.........
  155. ....OOO.......
  156. ....OO........
  157. ......O.......
  158. .....O..O.....
  159. .....OOO......
  160. ....O.O.......
  161. .....OO.......
  162. .....OOO......
  163. ......O.O.....
  164. ..............
  165. .....O.OO.....
  166. ....OOOOO.....
  167. ....OOO.......
  168. .....O........
  169. ..............
  170. ..............
  171.  
  172. I have some negative results for spaceships.
  173.  
  174. For period 2 spaceships:
  175.  
  176.   No spaceships less than 5 deep.
  177.   No spaceships of depth 5 less than 30 wide.
  178.   No spaceships less than 7 wide.
  179.  
  180. For period 3 spaceships:
  181.  
  182.   No speed (c/3,0) spaceships less than 4 deep.
  183.   No speed (c/3,0) spaceships less than 6 wide.
  184.   No speed (c/3,c/3) spaceships less than 6 wide/deep.
  185.  
  186. For period 4 spaceships:
  187.  
  188.   No speed (c/4,0) spaceships less than 4 deep.
  189.   No speed (c/2,0) spaceships less than 5 deep.
  190.   No speed (c/4,c/4) spaceships less than 5 wide/deep.
  191.  
  192. nonexhaustive searches of higher periods and sizes have yielded no
  193. further conclusions.
  194.  
  195. If you start with a random distribution of set and clear cells, the
  196. space will after a while be divided into areas with empty and full
  197. interiors with activity mainly along the borders. The shape of these
  198. areas change relatively slowly.
  199.  
  200. There are no small patterns I know of that grow very large (unlike in
  201. Conways life, where e.g. the r-pentanomino grows fairly big). I have
  202. not tried to add tagalongs to the spaceships above, so it is possible
  203. that this might yield puffer trains that provide unbounded growth.
  204.  
  205. Most Game of Life programs are fairly easy to modify to use the
  206. symmetric rules, so if anyone are interested in making experiments of
  207. their own, they should have little problems doing so. Note that the
  208. optimizations that look for large empty areas will have less effect
  209. than usual, unless they are modified to handle large filled areas too.
  210.  
  211.     Torben Mogensen (torbenm@diku.dk)
  212.