小游戏中的生命:趣味与挑战的交织

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游戏背景

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生命游戏(Game of Life),又称康威生命游戏(Conway's Game of Life),由英国数学家约翰·何顿·康威(John Horton Conway)于1970年提出。它是一个零玩家游戏,用户确定初始状态与演变规则后,无需其他操作,便可模拟得到形态的演变过程。

游戏玩法

1. 基本规则

  • 游戏在二维方格中运作,每个方格细胞有两种状态:存活(黑色)或死亡(白色)。
  • 每个方格有8个邻居(水平、垂直或对角线相邻的方格),细胞的下一代状态由邻居的状态决定:
  • 出生:若死细胞周围恰好有3个活邻居,则变为活细胞(模拟繁殖)。
  • 孤独而亡:若活细胞周围活邻居少于2个,则死亡(模拟生命数量稀少)。
  • 拥挤而亡:若活细胞周围活邻居多于3个,则死亡(模拟生命数量过多)。
  • 生存:若活细胞周围有2个或3个活邻居,则保持存活。
  • 2. 基本的生成图案

  • 静物(Still Lifes):除非终止运算,迭代后都不会改变形态和位置,如Block型、Boat型、Loaf型、Tube型。
  • 振荡器(Oscillator):经过有限的迭代后返回其初始状态,在有限形态之间周而复始地更替,如Pulsar型。
  • 宇宙飞船(Spaceship):图形会在方格内一直沿固定方向运动,如Glider型。
  • 游戏特点

  • 零玩家游戏:游戏的发展由初始状态决定,不需要进一步输入。
  • 图灵完备性:可以模拟通用构造器或任何其他图灵机。
  • 生成式设计:通过简单规则生成复杂图案,体现了涌现(Emergence)的概念,即个体遵循统一规则,通过局部相互作用生成整体连贯现象。
  • 角色特点

    生命游戏中的“角色”即细胞,其特点完全由游戏规则决定:

  • 细胞只有两种状态:存活或死亡。
  • 细胞的行为(存活、死亡、繁殖)取决于周围邻居细胞的状态。
  • 细胞没有自主意识或行为,其状态变化完全遵循预定规则。
  • 游戏指南

    1. 开始游戏

  • 确定初始状态:可以随机生成或手动设置细胞的初始存活状态。
  • 观察演变:根据设定的规则,观察细胞状态的演变过程。
  • 2. 操作建议

  • 调整初始状态:尝试不同的初始细胞分布,观察其对最终图案的影响。
  • 观察模式:注意观察不同类型的生成图案(静物、振荡器、宇宙飞船等)的形成条件。
  • 探索规则变化:尝试修改游戏规则,观察对游戏结果的影响。
  • 3. 进阶玩法

  • 研究复杂图案:探索如“高斯帕 Bill Gosper ”等复杂的可持续繁殖模式。
  • 自我复制:研究如何通过特定的初始状态实现细胞的自我复制。
  • 图灵机模拟:探索生命游戏如何模拟图灵机的运行。

    标签: 交友互动小游戏 交互式小游戏