为啥康威的生命游戏可以归类为万能机？

Posted 2023-02-25

【中文标题】为啥康威的生命游戏可以归类为万能机？

【英文标题】：Why can Conway’s Game of Life be classified as a universal machine?为什么康威的生命游戏可以归类为万能机？

【发布时间】：2010-09-28 12:58:09

【问题描述】：

我最近在阅读有关人工生命的文章时偶然发现了这样的声明，"Conway’s Game of Life demonstrates enough complexity to be classified as a universal machine." 我只对universal machine 是什么有一个粗略的了解，而***只是让我像***一样接近理解。我想知道是否有人可以对这个非常性感的声明有所了解？

Conway's Game of Life 对我来说似乎是一种可爱的分心，具有一些巨大的影响：我无法在它和计算器之间进行跳跃？这也是我应该做的飞跃吗？

【参考方案1】：

你可以从康威的生活中建造一台图灵机——尽管那会非常可怕。

关键在于滑翔机（和相关模式）——它们沿着比赛场地（缓慢地）移动，因此可以表示比特流（1 表示滑翔机的存在，1 表示没有滑翔机）一个 0）。可以构建其他模式以接收两个滑翔机流（成直角）并发出另一个对应于原始两个流的 AND/OR/etc 的比特流。

编辑：LogiCell web site 上还有更多内容。

【讨论】：

人们在康威人生游戏中制造了图灵机，它们非常、非常、非常、非常、非常、非常、非常大。数百万到数十亿个活跃细胞

【参考方案2】：

Paul Rendell 实现了Turing machine in Life。滑翔机代表信号，它们之间的交互是门和逻辑，它们一起可以创建更大的组件来实现图灵机。

基本上，任何可以实现 AND、OR 和 NOT 的自动机器都可以以足够复杂的方式组合在一起，从而实现图灵完备。这不是一种有用的计算方式，但它符合标准。

【讨论】：

"一个周期需要11040代。"哈哈

@Ziggy 有人用 GoL 构建了一台 RISC 指令集计算机，并用它写了俄罗斯方块codegolf.stackexchange.com/questions/11880/…

简直太棒了。头脑=吹。

@noɥʇʎԀʎzɐɹƆ 是的，我记得我看到了那个挑战，我绝对是疯了

你只需要一个 NAND 或 NOR 的实现，你就拥有了一切;)

【参考方案3】：

我强烈推荐 Poundstone 的《递归宇宙》一书。绝版了，但你可能会找到一份副本，也许在一个不错的图书馆里。这几乎都是关于康威生命的力量，以及可以存在于具有那套自然法则的宇宙中的事物，包括自我复制实体和 IIRC，达尔文进化论。

【讨论】：

刚刚检查并重新印刷 - 提供实体版和 Kindle 版。现在才买kindle版本，谢谢推荐。

【参考方案4】：

而 Paul Chapman 通过构建“通用明斯基寄存器机”实际上构建了一个具有生命游戏的通用图灵机：http://www.igblan.free-online.co.uk/igblan/ca/。

模式是在一个 30x30 正方形的格子。轻的 宇宙飞船 (LWSS) 用于 组件之间的通信，其中 具有 P60 逻辑（寄存器除外 - 见下文）。 LWSS 需要 60 几代人穿越格子广场。 因此，每 60 代 组件间 LWSS（脉冲）在 相对于正方形的相同位置 它在，允许旋转

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【参考方案5】：

康威的“生命”可以更进一步：不仅可以构建实现通用图灵机的生命模式，还可以构建冯诺依曼“通用构造器：”http://conwaylife.com/wiki/Universal_constructor

由于可以对“通用构造器”进行编程以构造任何模式的细胞，包括其自身的副本，因此 Coway 的“生命”能够“自我复制”，而不仅仅是通用计算。

【讨论】：

Greg Egan 在他的奇幻科幻小说 /Permutation City/ 中提到了这一点。我认为这本书对于任何对意识的计算意义、思维上传的社会意义或元胞自动机感兴趣的人来说都是必读的。一个主要的情节点取决于这样的通用构造函数的存在，这真是太好了。