cellab: avril 2008アーカイブ

上に示す画像がそれだが、幾何学模様の面白さを示すためには、無圧縮の画像でないとダメなので、AVIファイル形式となっている。WindowsMedia形式では、圧縮に伴う画像の劣化があり、緻密な変化の面白さが判らないのだ。ダウンロードには少し時間がかかるかもしれないが、なかなか面白いので乞うご期待である。

20年ほど前は、このような計算負荷の重いシミュレーションがPC上で可能になるとは、夢にも思っていなかった。当時は、セルオートマトンに特化したPC用のISAボードが、MITで開発されており、私も大枚をはたいてアメリカから個人輸入して使ったものだ。セルオートマトンに特化したボードなので、速度は、当時の汎用スパコンのCRAY-2並みと言われていた。このハードウェア処理によるシミュレーションのパラメータを設定するのに用いられていたのがFORTHという言語だった。私がこの言語に接したのは、その時が初めてであったが、実に奇妙な、そして融通無碍な言語であった。

それはさておき、その後、PCのCPU処理速度が向上するにつれて、ハードウェアに頼らなくても汎用のCPU上でシミュレーションが可能となった。そのためのソフトウェアも市販されるようになり、何と、CADメーカとして有名なAutodesk社から「CA-LAB」というのが発売されていた。まだWindowsが出現する前のことなので、IBM互換PCのPC-DOS上で、これを動かして遊んだものである。

そして、現在、Windows化されたCA-LABが、前述のCellabである。CA-LABは、セルオートマトンのルールをCやPascalを用いて自分で定義することができたが、Cellabも同じ手法でルールを定義できる。上記の画像に用いられているルールは、私がCで書いたものであり、その内容は以下の通りだ。


#include "jcrule.h"

int jcrule(oldstate,     nw,  n      , ne,
                          　　  w,   self,     e,
                          　　  sw,  s     ,  se
            )
int oldstate, nw, n, ne, w, self, e, sw, s, se;
{
    int count;
    static int firstime = 1;

    if (firstime) {
       firstime = 0;
           strcpy(patreq, "islam");
           strcpy(palreq, "islam");
    }

    count = (nw*2 + n*3 + ne*2 + w*3 + e*3 + sw*2 + s*3 + se*2)%8;


    if(((oldstate >> 2) & 0x01) == 0) {
        if(count == 0 || count == 2 || count == 4) {
            if(self == 1) {
                return 7;
            } else {
                return 5;
            }
        } else {
            if(self == 1){
                return 6;
            } else {
                return 4;
            }
        }
    }
    if(((oldstate >> 2) & 0x01) == 1) {
        if(count == 0 || count == 2 || count == 4){
            if(self == 1) {
                return 3;
                } else {
                return 1;
                }
            } else {
            if(self == 1) {
                return 2;
                } else {
                return 0;
                }
            }
        }
}

変数等の詳しい内容は、前述のCellabのサイトにマニュアルが掲載されているので、興味のある人は、参照すると良いが、何はともあれ、オートマトンのムービーを見てみることをお勧めする。こんな単純なルールからは、思いもよらない多様なパターンが展開されるのに驚くことだろう。因みに、幾何学的な文様を次々と生成するので、このルールを「Islam」と名付けた。決定論的でありながら、予測不可能であるというのが、セルオートマトンの面白さだと改めて思う。