La hormiga de Langton es una máquina de Turing universal bidimensional de 4 estados. Fue inventado por Chris Langton en 1986. Es básicamente una hormiga, sentada en un enrejado cuadrado de celdas, que inicialmente son blancas. La hormiga se mueve en el plano y cambia el color de las celdas creando patrones en él. Pero el movimiento de la hormiga no es aleatorio; sigue el siguiente conjunto de reglas:
- Si la hormiga está en un cuadrado negro, gira 90 grados a la derecha y avanza una unidad.
- Si la hormiga está en un cuadrado blanco, gira 90 grados a la izquierda y avanza una unidad.
- Cuando la hormiga sale de un cuadrado, invierte el color.
Cuando la hormiga comienza, crea un patrón en blanco y negro mientras se mueve. Inicialmente, los cambios no son distintivos, pero a medida que los iteramos una y otra vez, surge un hermoso patrón. Pero si aumentamos aún más el número de iteraciones (digamos ~ 10000), la hormiga comienza a repetir su camino con un cambio gradual, en lugar de crear nuevos patrones. Así, obtenemos un patrón tipo autopista que es infinito. La hormiga sigue moviéndose por esa carretera y da el siguiente patrón.
Consulte la explicación visual de la hormiga de Langton desde aquí . Ayuda a visualizar cómo funciona exactamente la hormiga.
El código de Python-3 para Langton’s Ant se proporciona a continuación:
# importing turtle module
import turtle
def langton():
# Initializing the Window
window = turtle.Screen()
window.bgcolor('white')
window.screensize(1000,1000)
# Contains the coordinate and colour
maps = {}
# Initializing the Ant
ant = turtle.Turtle()
# shape of the ant
ant.shape('square')
# size of the ant
ant.shapesize(0.5)
# speed of the ant
ant.speed(10000)
# gives the coordinate of the ant
pos = coordinate(ant)
while True:
# distance the ant will move
step = 10
if pos not in maps or maps[pos] == "white":
#inverts the colour
ant.fillcolor("black")
#stamps a copy of the ant on the canvas
ant.stamp()
invert(maps, ant, "black")
ant.right(90)
#moves the ant forward
ant.forward(step)
pos = coordinate(ant)
elif maps[pos] == "black":
ant.fillcolor("white")
invert(maps, ant, "white")
ant.stamp()
ant.left(90)
ant.forward(step)
pos = coordinate(ant)
def invert(graph, ant, color):
graph[coordinate(ant)] = color
def coordinate(ant):
return (round(ant.xcor()), round(ant.ycor()))
langton()
Salida:
aquí, las celdas blancas se indican con ‘ ‘ (espacio) y las celdas negras se indican con ‘•’ (punto).
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por Pulkit_Singh y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA