Wireworld

Wireworld – это клеточный автомат, предложенный Брайаном Сильверманом в 1987 году в рамках его программы Phantom Fish Tank. Который; стал широко популярным после статьи А. К. Дьюдни в январском выпуске журнала Scientific American за 1990 год.

Если вы обнаружите какие-либо ошибки, сообщите о них в комментариях. Я безмерно благодарен тем, кто это делает. Спасибо.

ПРАВИЛА:

Ячейка Wireworld может находиться в одном из четырех различных состояний, обычно пронумерованных в программном обеспечении от 0 до 3, которые моделируются цветами в примерах здесь:

<р>

        

         пусто (черный),

        электронная головка (синяя),

        электронный хвост (красный),

        проводник (желтый).

Как и во всех клеточных автоматах, время течет дискретными шагами, называемыми поколениями (иногда «генами» или «тиками») или, в нашем случае, циклами/N. Ячейки ведут себя следующим образом:

         

         пусто → пусто,

        электронная головка → электронный хвост,

        электронный хвост → проводник,

        проводник → электронная головка, если ровно одна или две соседние клетки являются электронными головками, в противном случае остается проводником.

Wireworld использует так называемое соседство Мура, что означает, что в приведенных выше правилах соседство означает расстояние в одну ячейку (значение диапазона равно единице) в любом направлении, как ортогональном, так и диагональном.

Элементы управления:

    1. Медь

    2. Электронная голова

    3. Электронный хвост

    R. очистить экран

    Перемещение WASD

    Масштаб колесика мыши

    Операция побегаменю

    Моделирование космических полетов

Установить:

    1. Распакуйте файл WireWorld.zip

    2. Запустите файл main.exe

Логические элементы: Циклы:

Цикл/Период/N рассчитывается по расстоянию между головками электронов, начиная с 0.

Основные элементы:
<р>1. Часы с 3 циклами

<р>2. 4 цикла часов

<р>3. Копирование данных

<р>4. Задержка данных

<р>5. Диоды

<р>6. Транзистор активной линии управления (ANDNOT)

<р>7. Неактивный транзистор линии управления (И)

Логические ворота: И Ворота:

Вентилятор И испускает электрон, если на оба входных провода поступают электроны.

И НЕ Ворота:

Вентилятор И-НЕ можно рассматривать как вентиль НЕ, управляемый данными: И-НЕ(A, B) = AND(A, NOT(B)).

Ворота И-НЕ:

Вентилятор И-НЕ всегда испускает электрон, за исключением случаев, когда электроны поступают на оба входных провода.

НЕ Ворота:

Вентилятор НЕ испускает электрон тогда и только тогда, когда нет входящего электрона.

ИЛИ Ворота:

Вентилятор ИЛИ испускает электрон, если на один из двух входных проводов попадает электрон.

XOR-ворота:

Элемент исключающего ИЛИ испускает электрон, если электрон попадает на один из двух входных проводов, но не на оба.

РАВНЫЕ Ворота:

Элемент EQUAL испускает электрон, если на обоих входных проводах есть входящие электроны, а также если ни на одном из проводов нет входящих электронов.

Полезные вещи: Частота Dублеры и халверсы:

1–4. Удвоители частоты

5-7 Половина частоты

Предохранители:

Сигнал на предохранитель остановит передачу всех данных. В зависимости от того, какой длины провод к транзистору (транзисторам) справа, данные прекратятся только после определенной задержки.

<р>1. 4-тактный предохранитель

<р>2. 5-тактные предохранители

<р>3. 5-тактные предохранители

<р>4. Два 6-тактных предохранителя

Пересечения проводов: Объем памяти: ПЗУ:

Несколько комбинированных логических элементов И-НЕ/ИЛИ можно расположить в виде прямоугольного шаблона, чтобы сформировать постоянную память. Здесь у нас есть три входных строки, каждая из которых связана с четырьмя сохраненными битами. Биты - это те ворота, у которых отсутствует «ухо». Влетающий электрон движется к правому верхнему углу. Всякий раз, когда электрон сталкивается с сохраненным битом, он создает двойника. Затем этот близнец движется в правый нижний угол, где и выходит. Проверьте, как это соответствует отсутствующим «ушкам» ворот.

Триггеры, защелка RS:

Триггер или защелка — это схема, которая имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Это основной элемент хранения в последовательной логике.

Детекторы: Детекторы положительного и отрицательного фронта:

Детектор с положительным фронтом излучает сигнал, когда находит первую единицу (электрон) в ряду единиц. Детектор с отрицательным фронтом излучает сигнал, когда находит первый ноль (отсутствующий электрон) после серии единиц.

Переключатели: Мультиплексор, демультиплексор: <р>Детектор с положительным фронтом излучает сигнал, когда находит первую единицу (электрон) в ряду единиц. Детектор с отрицательным фронтом излучает сигнал, когда находит первый ноль (отсутствующий электрон) после серии единиц.

<р>1. Мультиплексор N > 4

<р>2. Демультиплексор N > 4

Регистр сдвига:

Сдвиговый регистр активирует ряд ячеек памяти одну за другой. Сдвиговый регистр также называют "последовательно-параллельным преобразователем", потому что первый сигнал направляется на первый выходной провод, второй сигнал - на второй выходной провод и т. д.

Математические операции: Двоичный сумматор:

Входные данные: одна строка последовательных электронов, представляющая число Выходные данные: ряд активных или неактивных триггеров, представляющих двоичное число.

Мне не принадлежит Wireworld, и я не придумал ни одного из показанных компонентов, но весь код, графика и анимация были созданы мной (Джейкестером).

Проверить:

https://en.wikipedia.org/wiki/Wireworld

https://www.quinapalus.com/wi-index.html

https://web.archive.org/web/20080124093712/http://karl.kiwi.gen.nz/CA-Wireworld....

https://content.wolfram.com/uploads/sites/13/2018/07/27-1-2.pdf

Исходный код:

https://github.com/McCoy1701/Web-Wireworld

Ворота, разработанные:

Карл Шерер

Найлс Хейз

Клаус Могенсен

Майкл Грин

Дэвид Мурд 

Марк Оуэн