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蘭頓螞蟻


Langton's ant

一個四狀態二維圖靈機,於 20 世紀 80 年代發明。螞蟻從包含黑色和白色單元格的網格開始,然後遵循以下規則。

1. 如果螞蟻在黑色方格上,它向右轉 90 度 並向前移動一個單位。

2. 如果螞蟻在白色方格上,它向左轉 90 度 並向前移動一個單位。

3. 當螞蟻離開一個方格時,它會反轉顏色。

LangtonsAntRoad

當螞蟻在空白網格上開始時,它最終會構建一條“高速公路”,這是一系列 104 個無限重複的步驟,每次將螞蟻垂直和水平位移兩個畫素。上面的圖表顯示了螞蟻從完全白色的網格開始,在 386 步(左圖)和 10647 (右圖) 之後的情況。在右圖中,高速公路正在向右下角構建。螞蟻路徑是無界的這一事實由 Cohen-Kung 定理保證。人們相信,無論螞蟻從什麼初始模式開始,它最終都會構建一條高速公路(儘管原則上可能需要很長時間才能達到這一點)。這似乎自然而然地源於蘭頓螞蟻是可逆的這一事實,儘管這仍然沒有得到正式證明(Beermann 和 Van Foeken)。

2009 年,Benedetti 釋出了一個關於多種行為的影片。


另請參閱

Cohen-Kung 定理, Paterson 蠕蟲, 圖靈機, Turmite

使用 探索

參考文獻

Beermann, M. and Van Foeken, N. "Langton's Ant: An Exercise in Machine Design." http://cse.unl.edu/~mbeerman/ant.html.Benedetti, A. C. "Langton's Ant." 2009 年 1 月 18 日。 http://www.youtube.com/watch?v=1X-gtr4pEBU.Bunimovich, L. A. and Troubetzkoy, S. "Recurrence Properties of Lorentz Lattice Gas Cellular Automata." J. Stat. Phys. 67, 289-302, 1992.Gajardo, A. Dependence of the Behavior of the Dynamical System Langton's Ant on the Network Topology. Ph.D. Dissertation. Lyon, France: École Normale Supérieure de Lyon, 2001.Gajardo, A. "The Industrious Ant of Langton." http://www.ing-mat.udec.cl/~anahi/langton/.Gale, D. "The Industrious Ant." Math. Intell. 15, 54-58, 1993.Gale, D. and Propp, J. "Further Ant-ics." Math. Intell. 16, 37-42, 1994.Gale, D.; Propp, J.; Sutherland, S.; and Troubetzkoy, S. "Further Travels with My Ant." Math. Intell. 17, 48-56, 1995.Peterson, I. "Travels of an Ant." Sci. News 148, 280-281, 1995.Stewart, I. "The Ultimate in Anty-Particles." Sci. Amer. 271, 104-107, 1994.Sutherland, S. "Generalized Ants." http://www.math.sunysb.edu/~scott/ants/.Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 930-931, 2002.

在 上被引用

蘭頓螞蟻

引用為

Weisstein, Eric W. “蘭頓螞蟻。” 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/LangtonsAnt.html

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