4-2-3算法探究-数学-元胞自动机

03课程反思
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第二节元胞自动机概述
什么是元细胞自动机？
给定一个系统一些初始参数，并规定系统的运行规则，然后让
该系统自行运作——该过程我们称之为混沌系统。对于元胞自动
机来说，任何一点初始细胞生存状态的或细胞繁殖的规则的变化， 都会导致结果的巨大变化。混沌系统广泛存在于天气、交通模式、 宇宙学和基因科学中。
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第二节元胞自动机概述
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使这个游戏有趣的是它的规则。该规则被设置为2和3的代码行，并设
置为以下：
第2行 第3行
如果方格是活的（亮），有2个或3个相邻活的方格，然后方格保持活 着。
如果方格是死的（不亮），但有3个或6个相邻的活方格，然后方格复 活。
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第二节元胞自动机概述
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初始参数
计算思维
运行结果
运行规则
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第二节元胞自动机概述
如果你对于元胞自动机以及生命游戏的研究 感兴趣，你可以通过网络搜索这两个关键词来获 得更多的信息。StephenWolfram曾研发过一 个为元胞自动机创建规则的系统，并对其性质进 行了广泛的研究。你可以在Wolfram的 Mathworld以及ANewKindofScience中找 到该研究的更多的内容!
否则，方格死亡（从橙色变到白色）。记住这只是一个模拟，没有任 何实际的方格被伤害！请参看以下几个例子：
一张照片胜过千言万语。
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第二节元胞自动机概述
点击网格来创建任何您喜欢的图案，并应用规则。要么 在一个周期内每次按前进，要么通过点击开始，让它运 行在许多周期。
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您所看到的是一个复杂的例子，其有趣的行为是由多个元素相互作 用而产生的。如此有趣的互动来自随意性的规定！
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01关于模式发掘
02元胞自动机概述
03课程反思
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第三节课程反思
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计算思维是一个高度跨学科的内容，你可以在任何其他学科中找到相关的活动。
分解
模式识别
抽象化 一般化
算法设计
给定一个系统一些初始参 数，并规定系统的运行规 则，然后让该系统自行运 作。
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01关于模式发掘
02元胞自动机概述
03课程反思
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第一节关于模式发掘
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模式发掘就是探索学科案例中蕴含的一些模式，并形成一套您独有的、借助模式识别 方法进行问题研究的流程。
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01关于模式发掘
02元胞自动机概述
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第二节元胞自动机概述
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给您提供一个网格方框，每个方格都可以被点击而获得“生命”。除了选 定的方格改变颜色，还有数字显示相邻的方格已被赋予生命。例如，如果 只有一个方格被选中，然后所有方格周围显示1。
被赋予“4” 次生命
ຫໍສະໝຸດ Baidu 02
第二节元胞自动机概述
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请尝试点击网格中的一些方格，然后按几次前进，观察网格如何 变化。您还可以单击开始/停止来看看它继续运行。是什么导致了 方格的出现和消失？
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第二节元胞自动机概述
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人们对这些模式研究了多年，并且从中发现了一些特定群体。 尝试通过在网格上创建模式并按开始，请独自重建这些类型：
稳定模式–不随时间变化的模式
振荡器–随时间变化的模式，但它会每n个周期自我重复。
飞行者-性质不随时间变化的模式，但它的位置会发生变化， 如同飞鸟或者太空飞船。
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第二节元胞自动机概述
另一种对系统进行调整的方法是改变规则本身。
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在该仿真系统中所使用的规则仅是元胞自动机的一个例子，而每一类规则就会 涌现一系列崭新的属性。该仿真系统使用了“S/B”规则串，其中S代表幸存 者，B代表新生者。这个系统生命游戏的S/B参数为23/36：每一个与2或3个 活动细胞相邻的活动细胞将会存活，而与3个或6个活动细胞相邻的死亡细胞 将会复活。
改变初始状态或者规则， 对系统进行调整。
任何一点初始细胞生存状 态的或细胞繁殖的规则的 变化，都会导致结果的巨 大变化。
数学是一个跨领域的课题， 关于系统及其行为的研究 已经影响并开拓了许多科 学和人文研究领域研究。 而很多新知的发现和新研 究领域开辟，往往是由于 新算法的设计和应用所产 生的。
COMPUTATIONAL THINKING
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算法探究
——数学：元胞自动机
Math: Cellular Automata
《计算思维》培训教材范例
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01关于模式发掘
02元胞自动机概述
03课程反思
过渡页
Transition Page
请注意
如果你对规则做出了改变，你需要点击“play”按钮来重新运行代码。
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第二节元胞自动机概述
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在本活动中，你使用了计算思维用在系统初始参数和运行规则中的模式。
对于元胞自动机来说，任何一点初始细胞生存状态的或细胞繁殖的规则的变化，都会导致结果的巨大变化。 混沌系统广泛存在于天气、交通模式、宇宙学和基因科学中。