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規則 50


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規則 50 是 Stephen Wolfram 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。其規則結果編碼在二進位制表示 50=001100100_2 中。 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 (Wolfram 2002, p. 55)。

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請注意,對於單個黑色單元格的初始條件,規則 50 等效於規則 58、114、122、178、186、242 和 250,這些規則正是那些具有二進位制表示 xx11x010_2 的規則。 透過互補和映象反轉以及互補獲得的變體是規則 160、161、162、163、176、177、178 和 179。

從單個黑色單元格開始,連續世代 n=0, 1, ... 由解釋數字 1, 5, 21, 85, 341, 1365, 5461, 21845, 87381, 349525, ... (OEIS A002450) 以二進位制形式給出,即 1, 101, 10101, ... (OEIS A071028)。 第 n 項由下式給出

a(n)=sum_(k=0)^(n)2^(2k)
(1)
=1/3(4^(n+1)-1),
(2)

因此,對於由單個黑色單元格組成的初始配置,第 n 代的計算是計算可簡化的。 a(n) 具有生成函式

 1/((x-1)(4x-1)).
(3)

參見

加法元胞自動機, 基本元胞自動機, 規則 30, 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 158, 規則 182, 規則 188, 規則 190, 規則 220, 規則 222, 規則 250

相關 Wolfram 網站

http://atlas.wolfram.com/01/01/50/

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參考文獻

Sloane, N. J. A. 序列 A002450/M3914 和 A071028,出自“整數序列線上百科全書”。Wolfram, S. “元胞自動機的統計力學”。現代物理評論 55, 601-644, 1983.Wolfram, S. 一種新的科學。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 55, 90, 和 952, 2002.

在 上引用

規則 50

請引用為

Weisstein, Eric W. “規則 50。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Rule50.html

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