Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Oscilátor
Lode
Bafkače
Generátory
Rozbuška a knôt
Matuzalém
Požierač
Čiara
Stabilné
Odvodené štruktúry
Rajská záhrada
Odvodené štruktúry



Ostatné kapitoly
Výpočtové schopnosti celulárnych automatov
Celulárne automaty - úvod
Samoreprodukujúce sa celulárne automaty
Kryštálove výpocty
HAL
Boidi
Floyi
Aplikácie celulárnych automatov
CAPOW
LIFE - Hra života
Fredkinov biliardový automat


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Lode

Konečná štruktúra, ktorá sa znovu ukáže po istom počte generácií v tej istej orientácii a usporiadaní, ale na inom mieste. Počet týchto generácií nazývame periódou lode. Rýchlosť pohybu lode je popísaná pomocou c - rýchlosti svetla. Kde pohyb o jedno políčko za generáciu je považované za najvyššiu dosiahnuteľnú rýchlosť pohybu, a práve táto rýchlosť je označovaná ako c – rýchlosť svetla. Teda loď sa môže pohybovať maximálne rýchlosťou svetla, alebo pomalšie. Ak sa loď pohybuje v 2 D priestore (m,n) každú periódu, potom je rýchlosť definovaná ako maximum z (m) a (n), dosiahnutých za periódu a vynásobených pomocou c. Napríklad c/4 znamená rýchlosť 1 políčka za 4 generácie.

Prívesok je štruktúra, ktorá sama o sebe nie je loďou, ale môže byť pripojená zozadu k lodi, a tým môžeme vytvoriť väčšie lode. Podobne existujú aj štruktúry, ktoré môžeme pripojiť k lodi spredu. Cieľom týchto štruktúr je zväčšiť rozmery lode. Štruktúra, ktorej vstupom je loď a na výstupe sú kópie tejto lode pohybujúce sa v opačnom smere sa nazýva reflektor. Lode sú dôležité štruktúry, napríklad ich modifikáciou môžu vzniknúť bafkáče, a tiež môžu byť použité na prenos informácií medzi štruktúrami.

Pojem klzák sa niekedy používa ako synonymum lode, ako najmenšia loď. Štruktúry o niečo väčšie ako loď nazývame pavúk. Štruktúry rozmerovo najväčšie označujeme pojmom veľryba. Zvyšné štruktúry sa označujú ako neštandardné.

Zaujímavé štruktúry :

  • Klzák (glider.lif) – Klasický klzák. Najmenšia a zároveň prvá objavená pohybujúca sa štruktúra. Má rýchlosť c/4 a pohybuje sa po diagonále. Pootočením štruktúry o 90°môžeme zmeniť smer pohybu klzáka.
  • Loď (ship.lif) – Jednoduchá loď s rýchlosťou c/2 a periódou 4. Smer pohybu môžeme podobne ako u klzáka zmeniť pootočením o 90°.
  • Takáto loď môže vzniknúť zrážkou troch klzákov :
  • Pavúk 2 (spider2.lif) – Pavúk s periódou 3 a rýchlosťou c/2.
  • Pavúk (spider.lif) – Pavúk pohybujúci sa vertikálne rýchlosťou c/5, má periódou 5. Je to najmenšia loď pohybujúca sa rýchlosťou c/5.
  • Veľryba 1 – Veľryba pohybujúca sa rýchlosťou c/3 s periódou 3. Táto štruktúra sa pohybuje horizontálne.
  • Veľryba reverz – Štruktúra tvarom podobná predchádzajúcej. Pohybuje sa horizontálne rýchlosťou c/5 s periódou 5. Ide o prvú známu štruktúru pohybujúcu sa touto rýchlosťou. Táto štruktúra oproti predchádzajúcej vytvára dojem cúvania.
  • Veľryba 2 – Veľryba pohybujúca sa horizontálne rýchlosťou c/3 a periódou 3.
  • Veľryba 3 – Veľryba pohybujúca sa horizontálne rýchlosťou 2c/5 a periódou 5. Veľryba pozostáva z dvoch menších veľrýb a jedného malého prívesku, ktorý sa nachádza na konci štruktúry.
  • Veľryba 4 – Veľryba pohybujúca sa horizontálne rýchlosťou c/3 a periódou 3. Jej základ tvorí "veľryba 2", za ňou sa nachádza prívesok. Ak dodržíme štruktúru prívesku môžeme ho predĺžiť teoreticky do nekonečna.
  • Diagonálna loď - Veľryba pohybujúca sa diagonálne rýchlosťou c/4 s periódou 8. Samotná štruktúra veľryby pozostáva z dvoch menších veľrýb, ktoré môžu existovať samostatne a z prívesku, ktorý sa nachádza v zadnej časti celej štruktúry.
Hore
Kontakt: Marek Bundzel