兰顿蚂蚁是一个细胞自动机,它按照一些非常基本的规则模拟在细胞网格上移动的蚂蚁。
在模拟开始时,蚂蚁被随机放置在白色细胞的二维网格上。蚂蚁还被赋予一个方向(面朝上、朝下、朝左或朝右)。
然后蚂蚁根据其当前所在单元格的颜色移动,遵循以下规则:
1.如果单元格是白色的,它会变成黑色,蚂蚁向右转90°。
2.如果单元格是黑色的,它会变成白色,蚂蚁向左转90°。
3.然后蚂蚁向前移动到下一个单元格,并从步骤1开始重复。
这些简单的规则导致复杂的行为。从完全白色的网格开始时,可以明显看出三种不同的行为模式:
- 简单性:在最初的数百次移动中,它会创建非常简单的图案,这些图案通常是对称的。
- 混乱:经过几百次移动后,会出现一个大的、不规则的黑白方块图案。蚂蚁追踪伪随机路径,直到大约 10,000 步。
- 紧急命令:最后,蚂蚁开始建造一个无限重复的104步循环“高速公路”模式。
测试的所有有限初始配置最终收敛到相同的重复模式,这表明“高速公路”是兰顿蚂蚁的吸引子,但没有人能够证明这对所有此类初始配置都是正确的。