Après avoir parlé des automates cellulaires et du jeu de la vie, je n’ai pas résisté à l’envie de tester ça moi-même !
Une compilation des patterns qui m’ont le plus impressionné :
Code Python :
Le jeu de la vie
Le jeu de la vie est un automate cellulaire imaginé par le mathématicien britannique John Horton Conway en 1970. Il est parmi les plus connu de tous les automates cellulaires.
Comme c’est un automate cellulaire, le jeu de la vie obéit à des règles simples, qui sont :
- Naissance : Une cellule morte possédant exactement trois voisines vivantes devient vivante.
- Décès : Une cellule vivante possédant deux ou trois voisines vivantes le reste, sinon elle meurt.
En prenant les valeurs booléennes 1 (pour vivante) et 0 (pour morte), l’état suivant d’une cellule est simplement : (S = 3) OU (E = 1 ET S = 2).
Avec :
- S : nombre actuel de cellules vivantes dans son voisinage (entier naturel compris entre 0 et 8 inclus) ;
- E : état actuel de la cellule (entier naturel égal à 0 pour une cellule morte et égal à 1 pour une cellule vivante).
Malgré sa simplicité, ce jeu est une machine de Turing universelle : il est possible de calculer tout algorithme en utilisant le jeu de la vie, pourvu que la grille soit suffisamment grande et les conditions initiales correctes.
Par exemple, il y’a un jeu de la vie simulant un jeu de la vie !
Selon Gardner «Les analogies du jeu de la vie avec le développement, le déclin et les altérations d’une colonie de micro-organismes, le rapprochent des jeux de simulation qui miment les processus de la vie réelle. »
Les automates cellulaires
Un automate cellulaire consiste en une grille régulière de « cellules » contenant chacune un « état » choisi parmi un ensemble fini d’états et qui peut évoluer au cours du temps suivant des règles bien définies.
L’état d’une cellule au temps t+1 est fonction de l’état au temps t d’un nombre fini de cellules appelé son « voisinage ».
À chaque nouvelle unité de temps, les mêmes règles sont appliquées simultanément à toutes les cellules de la grille, produisant une nouvelle « génération » de cellules dépendant entièrement de la génération précédente.
Le modèle des automates cellulaires est remarquable par l’écart entre la simplicité de sa définition et la complexité que peuvent atteindre certains comportements macroscopiques, en effet, l’évolution dans le temps de l’ensemble des cellules ne se réduit pas (simplement) à la règle locale qui définit le système.
Les automates cellulaires trouvent aussi une application dans la modélisation et la simulation des feux de forêts.
En effet, ces modèles permettent facilement d’observer la propagation du feu en fonction de plusieurs paramètres comme la direction et la force du vent ou encore l’humidité.
De plus; on constate en biologie que les motifs de certains coquillages, comme les cônes et les cymbiolae, sont générés par des mécanismes s’apparentant au modèle des automates cellulaires.
Plusieurs scientifiques, ont émis l’hypothèse selon laquelle l’univers pourrait être considéré comme un automate cellulaire.
En effet, l’univers, qui peut être décrit comme un ensemble de particules (évoluant selon des règles précises en t+1 en fonction de leurs états en t), pourrait ainsi être considéré comme un automate cellulaire.