Срок выполнения задания:
по 03.05.2026
Наиболее широко известным клеточным автоматом является ”Игра Жизнь” (Джон Конвей, 1970).
Правила:
- Каждая клетка имеет 2 состояния: жива,мертва.
- Каждая клетка имеет 8 соседей.
- Распределение живых клеток на решетке называется поколением.
- В мёртвой клетке, рядом с которой ровно три живые клетки, зарождается жизнь.
- Если у живой клетки есть две или три живые соседки, то эта клетка продолжает жить; в противном случае, если соседей меньше двух или больше трёх, клетка умирает (”от одиночества” или ”от перенаселённости”).
Реализация будет включать в себя классы:
- Cell - представление ячейки.
- Board - представление всей решетки.
- Program - класс консольного приложения.
В ходе полевых испытаний этой игры, сначала на бумаге, а затем и с помощью компьютерного моделирования было выявлено множество фигур, которые по их поведению можно рассортировать по нескольким классам.
- Устойчивые фигуры: фигуры, которые остаются неизменными
- Периодические фигуры: фигуры, у которых состояние повторяется через некоторое число поколений
- Двигающиеся фигуры: фигуры, у которых состояние повторяется, но с некоторым смещением
- Ружья: фигуры, у которых состояние повторяется, но дополнительно появляется двигающаяся фигура
- Паровозы: двигающиеся фигуры, которые оставляют за собой следы в виде устойчивых или периодических фигур
- Пожиратели: устойчивые фигуры, которые могут пережить столкновения с некоторыми двигающимися фигурами
- Создать файл с настройками, позволяющими менять параметры КЛА (json-формат).
- Разработать возможность сохранения состояния системы в текстовый файл, загрузку состояния системы из файла и продолжение моделирования.
- Подготовить набор файлов с заранее определенными фигурами-колониями, провести загрузку и изучить жизнь колонии.
- Подсчитать количество элементов (клеток и комбинаций клеток) на поле. Комбинация - это массив живых клеток, находящихся в окрестности друг друга)
- Классифицировать элементы, сопоставляя с образцами (взять 5-6 самых распространенных стабильных фигур)
- Исследовать среднее время (число поколений) перехода в стабильную фазу. В стабильной фазе на протяжении нескольких ходов не меняется число живых клеток. Длина этого временного периода подбирается опытным путем
- Построить график перехода в стабильное состояние (числа поколений) от попыток случайного распределения с разной плотностью заполнения поля
- В отчет помещается текстовый файл с данными, на основе которого строился график
- Добавить в решение .NET проект с тестами
- Разработать не менее 15 тестов (чем больше, тем лучше)
Что дано:
- Life/Program.cs - файл с реализацией классов
- Все изменения исходного кода производить в Life/Program.cs
- График сохранять в виде PNG-изображения в plot.png в папке Data проекта
- Исходные числовые данные для графика сохранять в файле Data/data.txt