コンウェイのライフゲーム
「生」と「死」の2状態、周囲8セル、同時更新。この小さな規則から、止まるもの・振動するもの・移動するものが生まれます。
まずは1世代ずつ見てみよう
- パターン標本から「ブリンカー」を選び、「この配置で始める」を押します。
- 「1世代進める」を押すと、横一列の3セルが縦一列になります。もう一度押すと元に戻ります。
- 「グライダー」を同じように試し、4世代後の形と位置を比べてください。
- 「すべて消す」で空にし、自分でセルを描いて再生してみましょう。
標準ルール:B3/S23
各セルは上下左右と斜めの、周囲8セルの生存数を数えます。自分自身は数に含めません。
生セル + 生きた隣人2個または3個 → 生存(Survival)
それ以外 → 死セル
すべてのセルは、同じ世代の盤面を見て同時に更新されます。先に更新したセルの結果を、ほかのセルの判定へ混ぜません。
このルールを短く書いたのが B3/S23 です。変化の途中に乱数は使いません。同じ配置・ルール・境界条件なら、同じ経過を再現できます。
パターン標本
- ブロック:形が変わらない静止物体。
- ブリンカー・ヒキガエル・ビーコン:2世代で形が戻る振動子。
- パルサー:対称的な形が3世代で戻る振動子。
- グライダー:形を変えながら、4世代で斜めに1セル移動するパターン。
- 軽量宇宙船:4世代で横に2セル移動するパターン。
- Rペントミノ:5セルから始まり、多くの世代にわたって複雑に変化する配置。
- ゴスパーのグライダー銃:30世代ごとにグライダーを放出する配置。
これらは標準ルールで、ほかの物体や端との干渉がないときの性質です。ルールを変えたり、別のパターンを重ねたりすると、同じ挙動になるとは限りません。
操作と実験の戻し方
- 描く/消す:クリック・タップ・ドラッグで1セルずつ編集します。編集すると停止し、世代数を0に戻します。
- スタンプ:選択中のパターンを追加します。「回転」で向きを変えられます。端付近ではパターンが盤面内に収まる位置へ寄せます。
- キーボード:盤面にフォーカスし、矢印キーで位置を選び、Enterで描画・スタンプ、Deleteで消去できます。
- この配置で始める:選択中のパターンで盤面を置き換え、停止します。現在のルールは維持します。
- 開始時に戻す:直前の実験の開始配置へ戻ります。編集後に再生・1世代実行した場合は、その編集後の配置が開始配置です。ルールや境界を変更した場合は、変更時の配置から新しい実験になります。
- ランダムに配置:指定した生存率を確率として、盤面を新しく作ります。実際の生存率は試行ごとに少し変わります。
- 軌跡:最近消えたセルを薄く表示します。軌跡は見た目だけで、生死の計算には入りません。
- スマートフォン:歯車で設定を開閉します。初期盤面は描きやすい48×36。標準・広い盤面にも切り替えられます。
- PNG保存:その時点の盤面を保存します。格子と軌跡は表示設定に従います。
端はどうなっている?
「上下・左右の端をつなぐ」がONなら、右端の隣は左端、下端の隣は上端です。盤面がドーナツ状につながっているものとして計算します。OFFなら盤面の外は常に死セルとして扱います。
このアプリは有限の盤面です。無限平面のライフゲームとは境界条件が違います。特にグライダー銃では、端を回って戻ったグライダーが銃に衝突し、壊すことがあります。長く観察するには盤面を広げたり、端の接続をOFFにしたりして比較してください。
ルールを変える:Life-likeセルオートマトン
誕生Bと生存Sの数字を自由に選べます。「隣人が何個のとき生まれるか/生き残るか」を変えて、異なる世界を比べられます。
- Conway(B3/S23):通常のライフゲーム。
- HighLife(B36/S23):隣人6個でも誕生します。標準ルールと似ていますが、自己複製するパターンも知られています。
- Seeds(B2/S):隣人2個で誕生し、生セルは次の世代に必ず死にます。
- Day & Night(B3678/S34678):生と死を反転した状況にも対応する対称性を持つルール。
B0を選ぶと、隣人がいない死セルも誕生します。このアプリでは盤面全体の急な点滅を抑えるため、B0を含むルールの再生速度を最大2世代/秒に制限しています。
Leniaとのつながり
ライフゲームでは状態が0か1、時間も1世代ずつです。図鑑のLeniaは連続値の状態と成長関数を使い、なめらかな生物のような形を扱います。「局所的な規則から全体の形が生まれる」という共通点を、両方のモデルで比べてみてください。
参考資料
- Golly公式ヘルプ:QuickLife — B/S表記、近傍、代表的なルール。
- Golly公式ヘルプ:Introduction — ライフゲームを探索するソフトウェアと背景。
- LifeWiki:Gosper glider gun — グライダー銃のパターン資料。
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