１次元セルオートマトン

!１次元セルオートマトン（２状態３近傍）

SUB CellularAutomaton1D(Num,m,cell(),Cnt) !ルールNum、m個のセル、t=[0,Cnt-1]
DIM R(8) !ルールを得る
FOR i=1 TO 8
LET R(9-i)=VAL(mid$(right$(REPEAT$("0",7)&BSTR$(Num,2),8),i,1))
NEXT i

SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始)

CLEAR

FOR i=1 TO m !初期状態を表示する
CALL SetPixel(i,0,cell(i))
NEXT i

FOR t=1 TO Cnt-1 !各時刻の状態を得る
LET c1=cell(m) !左端
LET c2=cell(1)
FOR i=1 TO m
IF i=m THEN !右端なら
LET c3=cell(1)
ELSE
LET c3=cell(i+1)
END IF

LET cell(i)=R((c1*2+c2)*2+c3 + 1) !左、中央、右の状態に応じて決定する
CALL SetPixel(i,t,cell(i)) !セルの状態を表示する

LET c1=c2 !次へ
LET c2=c3
NEXT i
NEXT t

SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了)

PRINT "ルール";rule
END SUB

SUB SetPixel(x,y,c) !(x,y)の位置に点を描く
SET POINT STYLE 1
IF c=1 THEN PLOT POINTS:x,y
END SUB

LET N=800
DIM c(N) !１次元セル空間

SET BITMAP SIZE N,N/2 !表示領域（横長）
SET WINDOW 0,N,N/2,0 !ビットマップ座標　※左上が原点、Ｘ軸は右へ、Ｙ軸は下へ

!FOR p=0 TO 2^8-1 !256種類
!FOR p=30 TO 30
FOR p=90 TO 90
!FOR p=110 TO 110
!FOR p=184 TO 184
MAT c=ZER !初期値 t=0
LET c(N/2)=1

CALL CellularAutomaton1D(p,N,c,N/2)

WAIT DELAY 1
NEXT p

END

!ライフゲーム（Conway's Game of Life）（２次元セルオートマトン）

LET N=50 !大きさ
DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵

! 1 2 3 4 5
! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
DATA "□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□■□□□□□□□□□□□" !グライダー・ガン（gliderguns）
DATA "□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□■□■□□□□□□□□□□□"
DATA "□□□□□□□□□□□□■■□□□□□□■■□□□□□□□□□□□□■■"
DATA "□□□□□□□□□□□■□□□■□□□□■■□□□□□□□□□□□□■■"
DATA "■■□□□□□□□□■□□□□□■□□□■■□□□□□□□□□□□□□□"
DATA "■■□□□□□□□□■□□□■□■■□□□□■□■□□□□□□□□□□□"
DATA "□□□□□□□□□□■□□□□□■□□□□□□□■□□□□□□□□□□□"
DATA "□□□□□□□□□□□■□□□■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□"
DATA "□□□□□□□□□□□□■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□"

MAT c=ZER
LET i=1
DO
READ IF MISSING THEN EXIT DO: t$ !初期化する
FOR j=1 TO LEN(t$)
IF t$(j:j)="■" THEN LET c(j,i)=1 !i行、j列　※MAT PLOT CELLS使用のため転置
NEXT j
LET i=i+1 !次へ
LOOP

LET g=1 !世代
DO
SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始)
CLEAR

MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する

PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g)
SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了)

MAT nc=ZER

FOR i=1 TO N !次の世代へ
FOR j=1 TO N
LET c1=c(i-1,j-1)+c(i-1,j)+c(i-1,j+1) !上
LET c2=c(i,j-1)+c(i,j+1) !中央
LET c3=c(i+1,j-1)+c(i+1,j)+c(i+1,j+1) !下
LET cnt=c1+c2+c3 !周囲（ムーア近傍）のセルの状態を得る
!!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug

IF c(i,j)=1 THEN !セルが「生」なら
IF cnt=2 OR cnt=3 THEN !維持！
LET nc(i,j)=1
ELSE !過疎、過密で死亡！
END IF
ELSE !「死」なら
IF cnt=3 THEN LET nc(i,j)=1 !誕生！
END IF
NEXT j
NEXT i

MAT c=nc !次へ
LET g=g+1
LOOP

END

自己相似なパターン

規則を変えるとフラクタルな図形が現れます。

●８の中から１つ

LET N=100 !大きさ
DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵

MAT c=ZER
LET c(N/2,N/2)=1 !中央に１つ

LET g=1 !世代
DO
SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始)
CLEAR

MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する

PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g)
SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了)

MAT nc=ZER

FOR i=1 TO N !次の世代へ
FOR j=1 TO N
LET c1=c(i-1,j-1)+c(i-1,j)+c(i-1,j+1) !上
LET c2=c(i,j-1)+c(i,j+1) !中央
LET c3=c(i+1,j-1)+c(i+1,j)+c(i+1,j+1) !下
LET cnt=c1+c2+c3 !周囲（ムーア近傍）のセルの状態を得る
!!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug

LET nc(i,j)=c(i,j) !そのまま
IF cnt=1 THEN LET nc(i,j)=1 !誕生！
NEXT j
NEXT i

MAT c=nc !次へ
LET g=g+1
LOOP

END

●パリティ

LET N=100 !大きさ
DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵

MAT c=ZER
LET N2=INT(N/2)
LET c(N2-1,N2-1)=1 !３×３の正方形
LET c(N2-1,N2)=1
LET c(N2-1,N2+1)=1

LET c(N2,N2-1)=1
LET c(N2,N2)=1
LET c(N2,N2+1)=1

LET c(N2+1,N2-1)=1
LET c(N2+1,N2)=1
LET c(N2+1,N2+1)=1

LET g=1 !世代
DO
SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始)
CLEAR

MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する

PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g)
SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了)

MAT nc=ZER

FOR i=1 TO N !次の世代へ
FOR j=1 TO N
LET c1=c(i-1,j) !上
LET c2=c(i,j-1)+c(i,j)+c(i,j+1) !中央
LET c3=c(i+1,j) !下
LET cnt=c1+c2+c3 !周囲のセルの状態を得る
!!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug

LET nc(i,j)=MOD(cnt,2) !パリティ（排他的論理和）
NEXT j
NEXT i

MAT c=nc !次へ
LET g=g+1
LOOP

END

１次元セルオートマトン	返事を書くノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2007/09/05 11:43:36
!１次元セルオートマトン（２状態３近傍） SUB CellularAutomaton1D(Num,m,cell(),Cnt) !ルールNum、m個のセル、t=[0,Cnt-1] DIM R(8) !ルールを得る FOR i=1 TO 8 LET R(9-i)=VAL(mid$(right$(REPEAT$("0",7)&BSTR$(Num,2),8),i,1)) NEXT i SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始) CLEAR FOR i=1 TO m !初期状態を表示する CALL SetPixel(i,0,cell(i)) NEXT i FOR t=1 TO Cnt-1 !各時刻の状態を得る LET c1=cell(m) !左端 LET c2=cell(1) FOR i=1 TO m IF i=m THEN !右端なら LET c3=cell(1) ELSE LET c3=cell(i+1) END IF LET cell(i)=R((c12+c2)2+c3 + 1) !左、中央、右の状態に応じて決定する CALL SetPixel(i,t,cell(i)) !セルの状態を表示する LET c1=c2 !次へ LET c2=c3 NEXT i NEXT t SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了) PRINT "ルール";rule END SUB SUB SetPixel(x,y,c) !(x,y)の位置に点を描く SET POINT STYLE 1 IF c=1 THEN PLOT POINTS:x,y END SUB LET N=800 DIM c(N) !１次元セル空間 SET BITMAP SIZE N,N/2 !表示領域（横長） SET WINDOW 0,N,N/2,0 !ビットマップ座標　※左上が原点、Ｘ軸は右へ、Ｙ軸は下へ !FOR p=0 TO 2^8-1 !256種類 !FOR p=30 TO 30 FOR p=90 TO 90 !FOR p=110 TO 110 !FOR p=184 TO 184 MAT c=ZER !初期値 t=0 LET c(N/2)=1 CALL CellularAutomaton1D(p,N,c,N/2) WAIT DELAY 1 NEXT p END

Re: １次元セルオートマトン	返事を書くノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2007/09/07 20:53:06 ** この記事は2回修正されてます
!ライフゲーム（Conway's Game of Life）（２次元セルオートマトン） LET N=50 !大きさ DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵 ! 1 2 3 4 5 ! 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 DATA "□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□■□□□□□□□□□□□" !グライダー・ガン（gliderguns） DATA "□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□■□■□□□□□□□□□□□" DATA "□□□□□□□□□□□□■■□□□□□□■■□□□□□□□□□□□□■■" DATA "□□□□□□□□□□□■□□□■□□□□■■□□□□□□□□□□□□■■" DATA "■■□□□□□□□□■□□□□□■□□□■■□□□□□□□□□□□□□□" DATA "■■□□□□□□□□■□□□■□■■□□□□■□■□□□□□□□□□□□" DATA "□□□□□□□□□□■□□□□□■□□□□□□□■□□□□□□□□□□□" DATA "□□□□□□□□□□□■□□□■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□" DATA "□□□□□□□□□□□□■■□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□" MAT c=ZER LET i=1 DO READ IF MISSING THEN EXIT DO: t$ !初期化する FOR j=1 TO LEN(t$) IF t$(j:j)="■" THEN LET c(j,i)=1 !i行、j列　※MAT PLOT CELLS使用のため転置 NEXT j LET i=i+1 !次へ LOOP LET g=1 !世代 DO SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始) CLEAR MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g) SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了) MAT nc=ZER FOR i=1 TO N !次の世代へ FOR j=1 TO N LET c1=c(i-1,j-1)+c(i-1,j)+c(i-1,j+1) !上 LET c2=c(i,j-1)+c(i,j+1) !中央 LET c3=c(i+1,j-1)+c(i+1,j)+c(i+1,j+1) !下 LET cnt=c1+c2+c3 !周囲（ムーア近傍）のセルの状態を得る !!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug IF c(i,j)=1 THEN !セルが「生」なら IF cnt=2 OR cnt=3 THEN !維持！ LET nc(i,j)=1 ELSE !過疎、過密で死亡！ END IF ELSE !「死」なら IF cnt=3 THEN LET nc(i,j)=1 !誕生！ END IF NEXT j NEXT i MAT c=nc !次へ LET g=g+1 LOOP END

Re: !ライフゲーム（Conway'sGameofLife）（２次...	返事を書くノートメニュー
山中和義 <drdlxujciw> 2007/09/17 13:57:04
自己相似なパターン規則を変えるとフラクタルな図形が現れます。 ●８の中から１つ LET N=100 !大きさ DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵 MAT c=ZER LET c(N/2,N/2)=1 !中央に１つ LET g=1 !世代 DO SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始) CLEAR MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g) SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了) MAT nc=ZER FOR i=1 TO N !次の世代へ FOR j=1 TO N LET c1=c(i-1,j-1)+c(i-1,j)+c(i-1,j+1) !上 LET c2=c(i,j-1)+c(i,j+1) !中央 LET c3=c(i+1,j-1)+c(i+1,j)+c(i+1,j+1) !下 LET cnt=c1+c2+c3 !周囲（ムーア近傍）のセルの状態を得る !!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug LET nc(i,j)=c(i,j) !そのまま IF cnt=1 THEN LET nc(i,j)=1 !誕生！ NEXT j NEXT i MAT c=nc !次へ LET g=g+1 LOOP END ●パリティ LET N=100 !大きさ DIM c(0 TO N+1,0 TO N+1),nc(0 TO N+1,0 TO N+1) !２次元のセル　※0,N+1は番兵 MAT c=ZER LET N2=INT(N/2) LET c(N2-1,N2-1)=1 !３×３の正方形 LET c(N2-1,N2)=1 LET c(N2-1,N2+1)=1 LET c(N2,N2-1)=1 LET c(N2,N2)=1 LET c(N2,N2+1)=1 LET c(N2+1,N2-1)=1 LET c(N2+1,N2)=1 LET c(N2+1,N2+1)=1 LET g=1 !世代 DO SET DRAW mode hidden !ちらつき防止(開始) CLEAR MAT PLOT CELLS, IN 0,1; 1,0: c !状態を表示する PLOT TEXT ,AT 0.1,0.1: "世代="&STR$(g) SET DRAW mode explicit !ちらつき防止(終了) MAT nc=ZER FOR i=1 TO N !次の世代へ FOR j=1 TO N LET c1=c(i-1,j) !上 LET c2=c(i,j-1)+c(i,j)+c(i,j+1) !中央 LET c3=c(i+1,j) !下 LET cnt=c1+c2+c3 !周囲のセルの状態を得る !!!PRINT i;j;cnt !debug debug debug LET nc(i,j)=MOD(cnt,2) !パリティ（排他的論理和） NEXT j NEXT i MAT c=nc !次へ LET g=g+1 LOOP END