OFCOURSE 更多人选择的科技艺术灵感库 生命 他是一生都在玩游戏的数学家约翰·何顿·康威 从未工作过一秒 所有的成果都是凭兴趣钻研而成 他是古希腊数学家阿基米德、摇滚歌手米克·贾格尔和超现实主义画家萨尔瓦多·达利之间的交集 他不会写求职申请 上课带个萝卜去削二十面体 他用斐波那契数列记忆女儿的生日 甚至给个数字就能心算万年历 他是被新冠带走的最有趣的数学家 他也是留下生命源代码的艺术家 等待更多年轻人发现生命游戏启示 生命到底会有多复杂? 而构成生命的细胞又可以有多简单? 上世纪60年代末,康威发明了生命游戏,轰动全世界。 什么是生命游戏? 这是一种模拟自然界的生命演化的游戏。通过一些简单的规则就能模拟出生命乃至社会的运行方式。 这是怎么玩的呢?比方说在平面上有若干个小格子,你可以把它想象成围棋盘,而这些小格子都只有两种状态——有生命与无生命。黑色代表有生命的细胞,白色则代表啥也没有。这样我们在这个棋盘里就可以放上若干个细胞,根据游戏的规则来观察其发展。 那都有哪些规则呢? 康威的生命游戏妙就妙在这个规则,基本和大自然的生老病死规则一样,比如每个细胞的存活与否要取决于它周围的细胞个数,这应该比较符合群居动物的自然规则: 人太多了会过于拥挤导致自然资源不够而死,人太少了会孤独而死(bytheway现在人多了貌似大家也都很孤独…抑郁、自杀的比例有上升的趋势) 人不多不少可以保持人数适中,自然地进行繁衍。 而对于一个格子来说,它周围一圈有8个格子 所以生命游戏具体规则如下 1当周围仅有1个或没有存活细胞时,原来的存活细胞进入死亡状态。(模拟生命数量稀少) 2当周围有2个或3个存活细胞时,网格保持原样。 3当周围有4个及以上存活细胞时,原来的存活细胞亦进入死亡状态。(模拟生命数量过多) 4当周围有3个存活细胞时,空白网格变成存活细胞。(模拟繁殖) 有趣的是,这个游戏基本模拟了生命的规则。 图 《上帝与新物理学》 此图显示了生命的发展规则:“种子”长成“花朵”,“花朵”死后留下四个“种子”。 康威生命游戏的四条规则虽然简单,却从某个角度准确地对应着宇宙中的生命规律,它是一种元胞自动机(cellularautomaton),体现了冯·诺依曼(VonNeumann)关于机器自我进化的思想。 然而在康威经过很多次“游戏”后发现,不管随机排布怎样的细胞,最终都会停留在有限的固定,和周期震荡中。 图片截取妈咪说MommyTalk 图中不动的就是固定状态,规律运动的就是震荡状态。 以及另外一种状态,既不稳定,也不震荡,而是会行走。 图 滑翔机 所以康威做出了一个大胆的猜想,“对于有限数量的细胞,无论排布多么复杂,最终一定会形成有限个种群。” 那么,如果有细胞可以无限繁殖滑翔机,是不是就意味着种群数可以无限增加了?但是康威老爷子自己也不知道,于是他为了鼓励更多人加入游戏,就在年提出了这样的一个猜想,并悬赏50美元来奖励那个发现无限种群猜想不正确的人。 奖金不重要,重要的是玩游戏的乐趣,果然,没过多久,麻省理工大学的一个团队就领走了这个奖金,他们确实发现了这样一种结构。 图 高斯帕滑翔机枪(Gosperglidergun) 高斯帕滑翔机枪(Gosperglidergun)这个图形每15代产生一架滑翔机,无限延续。 并且我们还通过生命游戏发现了和自然界的生物极其相似的图案,比如自然界中的织锦芋螺(Conustextile)花纹与Rule30非常相似。 以及,模拟了人类社会基本单元的结构。 图片截取自妈咪说MommyTalk 用生命游戏构建生命游戏。这里面每一个大种群都是由一个小种群构成的,大种群又构成了更大的种群,像极了家庭,公司与国家的关系。 再看这个 图片截取自妈咪说MommyTalk 是不是很神奇! 这说明了什么? 这说明了这些模型是具有图灵完备的,也就是说,理论上一切计算机可以做的事,生命游戏也都可以做。 你能想象这背后逻辑的厉害之处吗? 这可是模拟大自然生命规律而成的游戏啊!用这样的规则能够模拟计算机,那计算机是不是能算是自然的产物呢?或者自然界早已存在计算机,只是通过人类之手把它具象化了呢? 并且生命游戏的规则神奇之处还在于,为什么临界点是3这个数字,等于3就可以繁衍,大于3就会死亡,小于3就无法扩张。 康威当年试了无数的数字,最终发现,只有3这个数字,能够让游戏产生这么多的变数,能够演变出各种各样的图形,如果换一个数字或者换一个规则,就都不能玩了。 这是不是像极了中国道家几千年前就揭示的一个道理。 一生二,二生三,三生万物。 再往深了思考,其实一切数学,物理等形式或自然科学,最终可能都指向一个方向——哲学。 大道至简。 OF的在线课程一直陪伴着你 迎接未来设计新挑战 “交互·设计·艺术·科技” 长按扫码咨询课程顾问 OF是亚洲最受期待的科技艺术教育中心。我们与全球顶尖高校合作,集结教育家、艺术家和工程师一起研发科技艺术跨界课程、新媒体艺术展览和科技文创产品。现有粉丝3万多人,包括全球科技艺术专业高校师生、设计师、创意程序员和科技艺术爱好者。我们作为全球科技艺术发源地之一,长期洞察和研究全球科技艺术动向,
|