Symulacja automatu komórkowego „Gra w życie” Johna Conwaya na wybranym mikrokontrolerze

• Autorzy: Burdziński Paweł , Poczekajło Paweł

Identyfikatory

DOI

10.32016/1.75.02

Warianty tytułu

EN

Simulation of John Conway’s “Game of Life” cellular automaton on a selected microcontroller

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonany prototyp pozwala na symulację automatu komórkowego „Gry w Życie” Johna Conwaya oraz innych wariantów dwuwymiarowych automatów bazujących na liczbie żywych komórek w sąsiedztwie Moore’a. Urządzenie umożliwia wczytywanie podstawowych struktur z pamięci mikrokontrolera oraz dowolnych map z ustawieniami reguł symulacji z karty microSD. Struktury można edytować, tworzyć własne lub generować losowo. Sterowanie odbywa się pilotem na podczerwień, a symulacja jest wyświetlana poprzez przejściówkę VGA. Implementacja programu pozwala na symulację dwóch niezależnych automatów komórkowych jednocześnie, przełączanie istnienia ścian na krawędzi mapy oraz inne drugorzędne opcje.

EN

Cellular automata are capable of simulating complex structures with a short list of simple rules. Some of them can process computer operations inside the simulation and others are used in everyday life. Each cell’s state of the automaton can be calculated based on states of their surrounding cells at the same time for the next generation. The purpose of the following thesis was to analyze cellular automata and to create a prototype device using a selected microcontroller to simulate a cellular automaton and output its visual representation on a monitor through a VGA connector – that converts digital signal from the device to analog VGA signal to the monitor. The Arduino DUE development board was used to build the prototype. The device allows the user to simulate the structures of John Conway's "Game of Life" cellular automaton and others by modifying the simulation rules. Structures can be loaded from the program menu or from a microSD memory card. The device allows the user to simulate two independent cellular automata at the same time, pause and resume simulation with the option to increase or decrease the time between generations, turning walls on or off and modify cell states. The prototype is controlled by an infrared remote control.

Słowa kluczowe

PL

automat komórkowy; Gra w życie; Conway John; Arduino DUE

EN

cellular automaton; Game of Life; Conway John; Arduino DUE

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 75
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burdziński Paweł

• Politechnika Koszalińska

autor

Poczekajło Paweł

• Politechnika Koszalińska, Wydział Elektroniki i Informatyki, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Wolfram, Stephen (1983). "Statistical Mechanics of Cellular Automata". Reviews of Modern Physics. 55 (3): 601–644. Bibcode:1983RvMP...55..601W. doi:10.1103/RevModPhys.55.601. Archived from the original on 21 September 2013. Retrieved 28 February 2011.
• 2. Toffoli, Tommaso; Margolus, Norman (1987). Cellular Automata Machines: A New Environment for Modeling. MIT Press. p. 27. ISBN 9780262200608.
• 3. Schiff, Joel L. (2011). Cellular Automata: A Discrete View of the World. Wiley & Sons, Inc. p. 40. ISBN 9781118030639.
• 4. https://stimmer.github.io/DueVGA/, data dostępu 17.01.2022
• 5. https://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_automaton, data dostępu 17.01.2022.
• 6. https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_universal_constructor, data dostępu 17.01.2022.
• 7. Tomassini, M.; Sipper, M.; Perrenoud, M. (2000). "On the generation of high-quality random numbers by twodimensional cellular automata". IEEE Transactions on Computers. 49 (10): 1146–1151. doi:10.1109/12.888056.
• 8. Burraston, Dave, and Ernest Edmonds. "Cellular automata in generative electronic music and sonic art: a historical and technical review." Digital Creativity 16.3 (2005): 165-185.
• 9. Chowdhury, D. Roy; Basu, S.; Gupta, I. Sen; Chaudhuri, P. Pal (Czerwiec 1994). "Design of CAECC - cellular automata based error correcting code". IEEE Transactions on Computers. 43 (6): 759–764. doi:10.1109/12.286310.
• 10. Coombs, Stephen (15 Luty 2009), „The Geometry and Pigmentation of Seashells” (PDF), str. 3–4.
• 11. Gardner, Martin (1970). "Mathematical Games: The fantastic combinations of John Conway's new solitaire game "life"". Scientific American. 223 (4): 120–123. doi:10.1038/scientificamerican1070-120.
• 12. J. Ślepecki, M. Rydzewski, P.Kisiel, P. Poczekajło, „Konsola do gier bazująca na płytce Arduino DUE”, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej, vol. 13, str. 55-61, 2018.
• 13. https://math.stackexchange.com/questions/297433/circuit-in-conway-s-game-of-life, data dostępu 17.01.2022.