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規則 110


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規則 110 是斯蒂芬·沃爾弗拉姆在 1983 年引入的基本元胞自動機規則之一(Wolfram 1983, 2002)。它指定單元格中的下一個顏色,取決於其顏色及其直接鄰居。其規則結果以二進位制表示形式編碼為 110=01101110_2。上圖展示了此規則以及它在 15 步後產生的單個黑色單元格的演變過程 (OEIS A075437; Wolfram 2002, p. 55)。

Rule 110 after 250 iterations

上圖展示了規則 110 的 250 次迭代。

映象規則是規則 124,補集規則是規則 137,映象補集規則是規則 193。

從單個黑色單元格開始,連續世代由解釋數字 1, 6, 28, 104, 496, 1568, 7360, 27520, ... (OEIS A117999) 的二進位制形式給出。省略尾隨零(因為三角形的第 n 步中的右側 n 個單元格始終為 0)得到序列 1, 3, 7, 13, 31, 49, 115, 215, 509, 775, 1805, ... (OEIS A006978),這些數字只是前一個數字除以 2^n,對應的序列是 1, 11, 111, 1101, 11111, ... (OEIS A070887)。

令人驚訝的是,規則 110 元胞自動機是通用的,正如 Wolfram (1986, pp. 485-557) 最初推測的那樣,隨後由斯蒂芬·沃爾弗拉姆和他的助手馬修·庫克證明。這一重要發現源於 Wolfram 於 1985 年啟動的旨在確立規則 110 通用性的計劃。證明的主要要素在 1994 年到位,其他細節和更正持續了數年(Wolfram 2002, p. 1115; Cook 2004)。

規則 110 自動機對於特定初始條件的演變過程在 Wolfram (2002) 的封面上有所描繪,如 Wolfram (2002, p. 851) 中所述。


另請參閱

基本元胞自動機, 規則 30, 規則 50, 規則 54, 規則 60, 規則 62, 規則 90, 規則 94, 規則 102, 規則 126, 規則 150, 規則 158, 規則 182, 規則 188, 規則 190, 規則 220, 規則 222, 通用元胞自動機, 通用性

相關的 Wolfram 網站

http://atlas.wolfram.com/01/01/110/

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參考文獻

Cook, M. "Elementary Cellular Automata 中的通用性。" 複雜系統 15, 1-40, 2004.McIntosh, H. V. "規則 110 與滑翔機的存在關係。" 2001 年 5 月 14 日。 http://delta.cs.cinvestav.mx/~mcintosh/comun/abstracts/abstractrule110.html.Sloane, N. J. A. "整數序列線上百科全書" 中的序列 A006978/M006978, A070887, A075437A117999Wolfram, S. "元胞自動機的統計力學。" 現代物理評論 55, 601-644, 1983.Wolfram, S. 元胞自動機的理論與應用。 World Scientific, 1986.Wolfram, S. 一種新科學。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 32-38, 52, 675-691, 851, 和 1115-1116, 2002.

在 上引用

規則 110

請引用為

Weisstein, Eric W. "規則 110。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Rule110.html

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