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規則 158


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規則 158 是斯蒂芬·沃爾夫勒姆在 1983 年引入的基本元胞自動機規則之一(Wolfram 1983, 2002)。它規定了單元格中的下一個顏色,取決於其顏色和緊鄰的鄰居。其規則結果編碼在二進位制表示 58=10011110_2 中。上面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(Wolfram 2002, p. 55)。

映象、補碼和映象補碼分別是規則 214、134 和 148。

從單個黑色單元格開始,連續世代 n=0, 1, ... 透過以二進位制形式解釋數字 1, 7, 29, 115, 477, 1843, 7645, ... (OEIS A118171) 給出,即 1, 111, 11101, 1110011, 111011101, ... (OEIS A118172)。

n 次迭代的十進位制值由以下閉合形式給出

 a(n)=1/(30)[-16+(-4)^n-10(-1)^n+55·4^n]

(E. W. 韋斯坦因,2006 年 4 月 13 日),因此對於由單個黑色單元格組成的初始配置,規則 54 的計算在計算上是可簡化的。a(n) 具有生成函式

 -(4x^3-12x^2-7x-1)/((x-1)(x+1)(4x-1)(4x+1)).

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 110, 規則 126, 規則 150, 規則 182, 規則 188, 規則 190, 規則 220, 規則 222

相關的 Wolfram 網站

http://atlas.wolfram.com/01/01/158/

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參考文獻

Sloane, N. J. A. “整數序列線上百科全書”中的序列 A118171A118172。”Wolfram, S. “元胞自動機的統計力學。” Rev. Mod. Phys. 55, 601-644, 1983.Wolfram, S. 一種新科學。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 55, 90, 和 952, 2002.

在 上被引用

規則 158

請引用為

Weisstein, Eric W. “規則 158。” 來自 ——Wolfram 網路資源。 https://mathworld.tw/Rule158.html

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