生命就是这么简单-康威生命游戏

混沌理论可以解释一切现象。自组织、自然选择够成了反熵与熵共存的混沌规律体。意识来源于自反馈、巨量不确定性、神经网络耗散结构。当电流风暴达到启动阀值时，不需要外界刺激，大脑中的风暴便能永远持续直到死亡......

（提示：选定后可以看到隐藏的字，例如：ABC）

好了！前面的内容转自百度贴吧，都是“废话”！

现在，切入正题！！！

一九七零年十月, 美国趣味数学大师马丁·加德纳通过”科学美国人”杂志的”数学游戏”专栏, 介绍给读者一个有趣的数学游戏 - 康维的“生命”游戏。

生命游戏事实上并不是通常意义上的”游戏”, 它没有游戏玩家各方之间的竞争, 也谈不上输赢，可以把它归类为“仿真游戏”。事实上，也是因为它模拟和显示的图象，看起来颇似生命的出生和繁衍过程而得名为“生命”。游戏在一个类似于围棋棋盘一样的，可以无限延伸的二维方格网中进行。例如，设想每个方格中都可放置一个生命细胞，生命细胞只有两种状态：“生”或“死”。如下图4-1中，用黑色的方格表示该细胞为“生”, 空格表示该细胞为“死” 。游戏开始时, 每个细胞可以随机地（或给定地）被设定为“生”或“死”之一的某个状态, 然后，再根据某种规则（生存定律）计算下一代每个细胞的状态：

例如，我们可以规定如下的‘生存定律’：

1．   每个细胞的状态由该细胞及周围八个细胞上一次的状态所决定；

2.                如果一个细胞周围有3个细胞为生，则该细胞为生，即该细胞若原先为死，则转为生，若原先为生，则保持不变；

3.                如果一个细胞周围有2个细胞为生，则该细胞的生死状态保持不变；

4.                在其它情况下，该细胞为死，即该细胞若原先为生，则转为死，若原先为死，则保持不变。

然后，同时更新所有的状态，得到第二代的分布图。这样一代一代地作下去，以至无穷。比如说，在下面的图4-2中，从第一代开始，画出了四代细胞分布的变化情况。第一代时，在中心处有四个活细胞，然后，读者可以根据以上所述的四条生存定律，得到第二、三、四代的情况，观察并验证下图的结论。

你可能会说，这样的游戏玩起来太不方便了！一格一格地算半天才走一步，也看不出趣味在何处。不过，相信你不会忘记，我们有一个最好的帮手：计算机。我们可以根据四条生存定律编好程序，输入初始状态图，用计算机来进行运算和显示。本书所附的光盘中，便提供了生命游戏的程序。如果你打开程序，运行几个例子的话，就不难发现生命游戏的趣味所在了。例如，如果你选择“随机设置”初始状态，你会看到，游戏开始运行后，迭代过程中细胞生生死死，增增减减，变幻无穷。也许，屏幕上“生命细胞”的图案运动变化的情况，会使你联想到自然界中某种生态 ;系统的变化规律：如果一个生命，其周围的同类过于稀疏，生命太少的话，会由于相互隔绝，失去支持，得不到帮助而死亡；如果其周围的同类太多而过于拥挤时，则也会因为缺少生存空间，且得不到足够的资源而死亡。只有处于合适环境的细胞才会非常活跃，能够自我复制，并进行传播。

生命游戏的计算机实现过程使我们很容易将它类比于第二章的“分形”，和分形类似，人们可以选择不同的初始状态（及游戏规则），随着迭代次数的不同，在屏幕显示的图案将是精彩纷呈，令人叹服，像万花筒一样引人入胜。读到这儿，我们又一次地悟出这个道理：“复杂的事物（即使生命！），原来也可以来自于几条简单的规律！”。生命游戏继分形和混沌之后，又为我们提供了一个观察从简单到复杂的好方式。

“生命是如何产生出来的？”，这是一直困惑着我们的大问题。如今这个所谓的“生命游戏”，是否能为解决此问题提供一些有用的线索呢？让我们首先从下面图中所示的，生命游戏中几种特别类型的分布图案说起。（我假设你已经用计算机运行过这些例子）

尽管生命游戏中每一个小细胞所遵循的生存规律都是一样的，但由它们所构成的不同形状的图案的演化行为却各不相同。这个现象可以用古希腊哲学家亚里士多德的古老命题“整体大于它的各部分之和”来表达。不同演化行为的图案大致有如下几种类型：静止型、振动型、运动型、死亡型、不定型。

图4-3中的“蜂窝”，“小区” 和“小船”，都属于静止型的图案，如果没有外界的干扰的话，此类图案一旦出现后，便固定不再变化；而“闪光灯”，“癞蛤蟆”等，是由几种图形在原地反复循环地出现而形成的振动型；图中右上角的“滑翔机”和“太空船”，则可归于运动类，它们会一边变换图形，一边又移动向前。如果你自己用生命游戏的程序随意地试验其它一些简单图案的话，你就会发现：某些图案经过若干代的演化之后，会成为静止、振动、运动中的一种，或者是它们的混合物。

此外，也还有可能得到我们尚未提及的另外两种结果：一类是最终会走向死亡，完全消失的图案；另一类是永远不定变化的情形。就拿“最终死亡”的情况来说吧，“死”的速度可是有快有慢，有的昙花一现，不过几代就断子绝孙了（图中的两代死）；有的倒能繁荣昌盛几百上千代：如上图中间的第二个例子就能坚持130代。有趣的是，上例中“老不死”是由两个分图案构成的，这两个分图案如果单独存在，都会长生不死，纠集在一块儿后，尽管也延续了130代，结果却不一样，这又是一个“整体不等于部分之和”的实例。从变幻莫测的生命游戏中，还有许许多多诸如此类的趣事，就无法一一列举了。你们可以在http://www.bilibili.com/video/av4585749/

学习。

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