Nous proposons de programmer un automate cellulaire en 2D:
le jeu de la vie, de John Conway. Avant de commencer la lecture du sujet, vous devez prendre connaissance
de la manière de programmer un automate cellulaire en 2D. Ce point est
abordé sur la page Automates cellulaires 2D:
Généralités. Vous aurez peut être
aussi besoin de vous renseigner sur la réalisation de graphismes. Références:
Automates Cellulaires sur
Wikipedia
Conway's Game of Life (Ressources +
Applet)
États des cellules
#
Pour le jeu de la vie, les cellules ont deux états possibles: vivant ou
mort
Règles de transition
Le voisinage considéré est un voisinage de Moore (8 voisins). Les règles
de transition sont fonction de l'état de la cellule et du nombre n de
voisins vivants:
si n<2 l'état suivant est: Mort
si n=2 la cellule ne change pas d'état
si n=3 l'état suivant est: Vivant
si n>3 l'état suivant est: Mort
Programmation
Des instructions sur la manière de procéder et sue l'ordre dans lequel
créer ce programme sont données dans la documentation générale sur les
automates 2D.
- Jeu de la vie code python 3d
- Jeu de la vie code python powered
- Jeu de la vie code python.org
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Jeu De La Vie Code Python 3D
Modélisation objet
Implémentation des cellules
Spécifications
Corrigé
Le but de ce sujet est de réaliser en Python une implémentation du jeu de la vie en utilisant la programmation objet. Le jeu de la vie a été inventé par le mathématicien britannique John H. Conway (1937-2020). C'est un exemple de ce qu'on appelle un automate cellulaire. Il se déroule sur un tableau rectangulaire $(L \times H)$ de cellules. Une cellule est représentée par ses coordonnées $x$ et $y$ qui vérifient $0 \leqslant x < L$ et $0 \leqslant y < H$. Une cellule peut être dans deux états: vivante ou morte. La dynamique du jeu s'exprime par les règles de transition suivantes:
une cellule vivante reste vivante si elle est entourée de 2 ou 3 voisines vivantes et meurt sinon;
une cellule morte devient vivante si elle possède exactement 3 voisines vivantes. La notion de « voisinage » dans le jeu de la vie est celle des 8 cases qui peuvent entourer une case donnée (on parle de voisinage de Moore). Pour implémenter la simulation, on va tout d'abord donner une modélisation objet du problème, puis procéder à son implémentation.
Jeu De La Vie Code Python Powered
La grille sera contenue dans le fichier suivant le format texte suivant:
sur la première ligne: un entier correspondant à la dimension
\(N\) de la grille;
puis une ligne supplémentaire pour chaque cellule vivante avec deux
entiers par ligne: le numéro de ligne et le numéro de colonne de la
cellule vivante (tous deux compris entre \(0\) et \(N-1\)). On pourra alors tester le programme sur le jeu de configurations
initiales fourni ici. Quelles sont les structures qui amènent à une extinction? Quelles sont celles qui sont stables? périodiques? Quelles sont celles qui n'amènent à aucun comportement régulier? Quelles sont enfin celles qui correspondent à des vaisseaux? La solution des étudiants du MIT (une mitraillette à planeurs, un
planeur étant le plus petit des vaisseaux) figure notamment parmi les
fichiers fournis. On pourra s'appuyer sur ce jeu de données pour la phase de tests. Pour aller plus loin… ¶
On pourra ensuite s'intéresser à tout ou partie des points suivants. Détecter automatiquement une extinction, une structure stable, une
structure périodique ou encore un vaisseau, sur un nombre de pas de
temps maximal saisi par l'utilisateur.
Jeu De La Vie Code Python.Org
Si une cellule est allumée et a moins de deux voisins allumés, elle s'éteint
Si une cellule est allumée et a deux ou trois voisins allumés, elle reste allumée. Si une cellule est allumée et a plus de trois voisins allumés, elle s'éteint. Si une cellule est OFF et a exactement trois voisins qui sont ON, elle s'active. Donc, puisque nous savons comment cela fonctionne, la prochaine chose que nous devons comprendre est de savoir comment le faire fonctionner. Approcher
1. Initialisez les cellules de la grille. 2. À chaque étape de la simulation, pour chaque
cellule (i, j) dans la grille, procédez comme suit:
une. Mettez à jour la valeur de la cellule (i, j) en fonction de
ses voisins, en tenant compte des
conditions aux limites. b. Mettez à jour l'affichage des valeurs de grille. Après avoir fait ici, mettons la main sur le code. Conditions
engourdi
matplotlib
argparse
pygame
Maintenant, commençons le Code
import argparse
import numpy as np
import as plt
import matplotlib. animation as animation
ON = 255
OFF = 0
vals = [ON, OFF]
def randomGrid(N):
return (vals, N * N, p = [ 0.
Jeu De La Vie Code Python Pour
Pour les structures
périodiques on indiquera la période, et pour les vaisseaux on
indiquera la vitesse de déplacement sous la forme
\(\frac{nb}{p} c\), où \(p\) est la période minimale pour
laquelle la même structure a été détectée, \(nb\) est le nombre
de cases dont la structure s'est déplacée pendant les \(p\) pas
de temps 1, et \(c\) désigne juste la vitesse maximale par
convention (et par analogie avec la vitesse de la lumière). La recherche de motifs complexes, voire de nouveaux motifs,
nécessite d'étudier de très grandes grilles sur de nombreux pas de
temps. Certains vaisseaux peuvent ainsi atteindre 11880063 cellules. Dans ces conditions, le stockage complet de la grille 2D n'est plus
possible: vous pouvez le vérifier en essayant de générer (sans
l'afficher) une grille de dimension \(N=100000\). On cherchera donc ici à réduire la consommation mémoire du
programme en proposant une nouvelle version où seules la dimension de
la grille et les coordonnées des cellules vivantes seront stockées en
mémoire (on parle alors de stockage «creux» par opposition au
stockage «plein» de la grille complète).
Là encore, la valeur par défaut correspond à la règle initialement proposée par Conway.
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