第七百三十章 元胞自動機

　　白夜明眼見一計不成，于是又心生一計。他想到了另外一種非常神秘的，同樣由計算機之父，馮諾伊曼提出來的構想，那就是元胞自動機(Cellular

　　Automata，簡稱CA)。

　　馮諾依曼機器人雖然是一種很好的解決辦法，但是也正如因度和其他旅法師所擔心的那樣，一旦它失控的話，對整個時空乃至整個多元宇宙的平衡都會帶來很大的影響。

　　所以有一種和馮諾依曼機器人有著異曲同工之妙，但是卻沒有那么大危害的純粹概念產物元胞自動機，便順理成章的被白夜明響了起來。

　　元胞自動機的提出同樣是在通用計算機模型誕生之后。也同樣是在馮諾依曼在考慮生命系統的自復制功能的時候所提出的。

　　馮洛伊曼在思考自復制機器人的過程當中，從演化方程的角度出發，提出了這種純粹的數學上的一種模型。

　　元胞自動機雖然用數學語言來描述頗為復雜，但是簡單來說可以這么理解：

　　首先先假設一個空間，然后將這個空間分為若干個格點，空間與格點的定義可以是一維的、二維或者是三維的、或者是超越客觀世界更高維度也無妨。

　　我們以一個二維的狀態來舉例子，也就是先想象一張棋盤。

　　棋盤上的每一個空格就是其中的一個元胞，我們可以將元胞初始的狀態進行定義。

　　也就是定義每個空格的狀態，它既可以是兩相對立的，比如〇與一，生與死，黑與白。也可以存在著多種狀態，比如不同的顏色或者是123456789等等不同的數字。

　　然后我們要開始定義元胞自動機的規則，規則分為兩部分。

　　第一部分是定義鄰居的規則，也就是對于任意一個元胞（也就是任意一個格點而言），定義誰是它的鄰居，誰能夠影響它在其下一刻的狀態。

　　我們以最簡單的二維格點來舉例的話有很多種類型，馮諾依曼型的鄰居就認為一個元胞上下左右四個格點可以影響到這個格點。

　　而摩爾型的鄰居則會認為一個格點上下左右一圈的8個格點都會影響到它的狀態。

　　定義好鄰居之后，就要定義演化規則，也就是隔點在T0的時候，它的狀態以及它周圍鄰居的狀態，將決定這個元胞在T1的時候它的狀態是什么樣子的。

　　這種規則及可以是某種函數表達式，也可以是某種方程。從本質上來講，相當于是對這個格點（以及周圍格點）的狀態，進行某種矩陣上的變化。

　　元胞自動機被發明出來之后，被廣泛地應用于對生命系統或者對流體動力學等等方向進行模擬仿真。而元胞自動機出圈的原因則是因為被稱之為生命游戲的存在。

　　生命游戲（Game

　　Life），或者叫它的全稱John

　　Life。是英國數學家約翰·康威在1970年代所發明的一種元胞自動機。

　　在二維平面上的方格元胞里，每個元胞有兩種狀態：死或活。而下一回合的狀態完全受它周圍八個元胞的狀態而定。

　　在當時提出的游戲里，每個元胞在下一刻會按照以下三條規則進行演化：

　　1，活的元胞周圍的元胞數小于2個或多于3個則死亡；

　　2，活的元胞周圍有2或3個元胞可以繼續存活；

　　3，死的元胞周圍恰好有3個元胞則會復活。

　　在這樣的元胞規則下就出現了很多非常有趣的現象，比如有的元胞結構會一直在做出循環。有的就像是宇宙飛船一樣會往某個方向不斷地前進。

　　還有的像是生命一般，能夠不斷地繁衍與自身一模一樣的圖案。

　　（關于生命游戲，感興趣的讀者可以去自行百度，確實是一種充滿了想象力與數學魅力的存在。）

　　有生命游戲引發的關注度讓其他人對這個領域投來了更多的目光，并且引發了持續性的關注和系統性的研究。

　　在地球上上個世紀的80年代，史蒂芬·沃爾夫勒姆(S.

　　Wolfrarm)在詳細分析研究了一維元胞自動機的演化行為，并在大量的計算機實驗的基礎上，將所有元胞自動機的動力學行為歸納為四大類:

　　1，平穩型：自任何初始狀態開始，經過一定時間運行后，元胞空間趨于一個空間平穩的構形，這里空間平穩即指每一個元胞處于固定狀態。不隨時間變化而變化。

　　如果是看做某種生命的話，這意味著這種生命將不再會發生任何進化或者狀態上的改變。

　　2，周期型：經過一定時間運行后，元胞空間趨于一系列簡單的固定結構（Stable

　　Patterns）或周期結構（Perlodical

　　3，混沌型：自任何初始狀態開始，經過一定時間運行后，元胞自動機表現出混沌的非周期行為。但是其所生成的結構的統計特征不再變化，通常表現為分形分維特征。

　　4，復雜型：出現復雜的局部結構，或者說是局部的混沌，其中有些會不斷地傳播，進行自我復制。

　　后兩種情況。也就是生命游戲之所以被冠之以“生命”二字的原因。

　　這種類型的元胞自動機所表現出來的情境就好像是在不斷的進行著運動一般。如同生命的群落一般存在著某種規律，卻又保持著著不斷的變化。

　　事實上一些學者在將元胞自動機的整個過程進行數學語言化之后，他們可以將自動機的演化過程分為可持續類和不可持續類。

　　所謂的不可持續類，就是總結出的第一種、第二種以及在一段程度演化之后，所有的元胞都死亡的情形。

　　而可持續類則是第三種和第四種，即一直在不斷的進行著變化的情形。

　　這兩種類型之間的區別是可以通過不同的規則制定來實現的，而這種規則制定的參數選取從某種程度上和混沌結構的出現也有關系。

　　這種關系是由人工生命之父克里斯·朗頓在之后發現的。只有在系統接近混沌的時候，復雜的生命活系統才會誕生。

　　因此，朗頓稱生命誕生于“混沌的邊緣”

　　在白夜明的預想里，他希望在奧札奇的體內構建出一種存在于概念上的元胞自動機，這種自動機需要滿足以下的幾個限制和特性。

　　首先這種元胞自動機，是一種四維自動機，它不單單是要在現實世界中的三維坐標起到效果，同時也要在時間軸上進行著移動。

　　這樣一來。這種自動機就會像一個牛皮癬一般更加難以被去除。即便在這個時刻被消滅了，也會在一下個時刻再次移動出來。

　　其次，白夜明需要這種自動機只能在奧扎奇的體內進行存活，而不能在現實世界的空間里以及在正常本土生物的體內進行演化。

　　這就限制了當奧扎奇的軀體被毀滅之后，這種自動機會脫出并影響這一片時空的環境。這種自動機本身就是一種概念上的產物，所以這樣的限制是可以進行預設的。

　　再其次，這種自動機在三維的世界里進行演化之后，要趨于第三種類型，也就是混沌型。要表現出混沌的非周期行為。

　　但是在宏觀層面上演化的進程需要符合某種統計特征，也就是說要這種自動機的不斷演化的過程中，實際上是某種分形（注1）過程。

　　最后，也就是最重要的一點，這種自動機在遭到破壞之后，它只要分形的最小結構得以保存下來，那么在經過一段時間的演變之后就會重新演變成原本的樣子。

　　或許會存在微小偏差，但以上三種特性都要被保留下來。

　　白夜明將自己對于元胞自動機的理解，以及如何上自動機隨時間演化的所需要的能量去取自奧札奇體內的無色法術力，和自己所制定的演化規則的規則，以及相應的元胞自動機的數學表達式等等，全部都輸入到了自己旅法師助手系統之中。

　　然后提交了一個“研究關于在奧扎奇體內制造分形四維元胞自動機的召喚類咒語”的研究申請。

　　因度在被刪除了記憶之后，并不記得白夜明搞出來過更為夸張的馮諾依曼機器人的研究申請。

　　他只是目瞪口呆的看著白夜明的這個元胞自動機的申請，覺得這個突如其來的思路卻又顯得十分的美妙。

　　白夜明小心翼翼的問著因度：這個思路是否有什么問題嘛？需要去阻止自己嗎？

　　因度只是大聲叫喊道：“這！這簡直是一個天才般的想法！為什么要叫停？”這才讓白夜明放下心來。

　　看來這種元胞自動機并沒有存在在那份神秘的誓約之上，所以旅法師系統和陶拉里亞大學院并不會阻止自己使用。

　　不過想來確實也是，即便這個元胞自動機首先被給與了一個只能在奧扎奇的軀體內進行演化的強有力的限制。

　　那么它就算被泄露了出去，開始在自然界中進行演化，只不過也只是給這片時空增添上了一種神奇的分形結構的濾鏡。

　　這種分形結構的濾鏡，講道理會對整個時空的生命產生著某種巨大的影響，但是它既不會讓生命大量的死亡，同時也不會徹底改變整個時空的生態環境。

　　這種并非本質的改變，在旅法師的眼里恐怕是微不足道的。

　　因度曾經說過，他們為了做一個實驗，能夠不停的篡改一個城市的人的記憶，能夠將無數的人的命運作為某種實驗品。

　　想必對于那個神秘的誓言而言，只要不是足以威脅到整個多元宇宙的平衡與興亡的咒語，是不會被加以限制的。

　　咒語的預算大概需要30多個小時，但是系統提示到白夜明想要的效果是可以被完美運算出來的，因為他所敘述的規則已經足夠完整了。

　　30多個小時很明顯完全不趕趟。白夜明于是立刻將自己的法術力灌注到這個旅法師系統之中，讓它不斷的進行加速運算。

　　白夜明覺得自己腦子都開始發燙了，說明運算強度真的很高強度，但是很快因度就無情的揭穿了他的這種臆想。

　　因為因度表明系統根本就沒有長在你的腦子里，你腦子發燙，只是因為你開始變得興奮了起來。

　　即便法術力的消耗可以極大的加快運算速度，但這仍然需要一定的時間。

　　白夜明不得不在這之前去提起戰寧大劍，開始和已經在逐漸恢復的奧札奇戰斗了起來。

　　這場短暫的肉搏戰斗，讓白夜明大呼痛快，因為有一種隨時可能在大風大浪里傾覆的感覺系統。

　　這是因為系統把絕大部分的計算資源都拿去推算白夜明所提交的咒語了，它們在后臺運行并不影響白夜明的思維，但是這意味著他原本戰斗依賴的AR系統幾乎不能在正常工作。

　　白夜明不能夠看到系統分析奧扎奇的出拳軌跡，不能夠得到系統給出的奧扎奇在下一刻銜接的招式可能性的分析，也不能夠看到自身的狀態，甚至失去了他360度無死角的200米視野范圍。

　　于是所有的信息都要求白夜明自己憑借自己的感官和本能獲得，去判斷，去進行戰斗。

　　在酣暢淋漓的戰斗之后。白夜明聽到腦海中傳來了“叮”的一聲，這意味著他提交的運算任務已經完成了。

　　白夜明看著眼前這個名字有些令人哭笑不得的咒語，但是也并沒有什么特別的辦法。

　　召喚：

　　奧札奇體內分形四維元胞自動機，{1}

生物元素　　當奧札奇體內分形四維元胞自動機進入戰場時，選擇目標奧札奇生物。只要奧札奇體內分形四維元胞自動機仍在戰場，該奧札奇生物獲得1/1。

　　{1}：派出一個奧札奇體內分形四維元胞自動機復制品衍生物。

　　力量：0，體質：1.

　　雖然這個被旅法師規則化的生物看起來有些奇怪，但是確實是用最為簡單的方法概括出了白夜明到底想要一個什么樣效果的生物。

　　于是他也沒有糾結，因為他知道召喚出來的生物和字面上寫的肯定也不太一樣。

　　于是就在一次戰斗之中，白夜明將元胞自動機召喚到了奧札奇的體內。

　　然后白夜明原本還想著用精神意念去控制一下，讓著東西在奧札奇的體內去多繁殖幾次。

　　但是白夜明發現自己完全不能夠理解一個概念生命的存在到底是什么樣的狀態。

　　他一接入到這個元胞自動機的意識里，自己腦海中就是一團混亂。

　　于是他干脆就下達命令讓自動機開始進行不斷的演化，然后讓奧扎奇去自求多福吧。

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