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ライフゲーム シミュレータ - Conway's Game of Life
1970年にジョン・コンウェイが考案した2次元セル・オートマトンです。誕生・生存・死滅の単純なルールから、グライダーやパルサーなど驚くほど複雑なパターンが生まれます。Bitboardアルゴリズムによる高速な世代交代を体験できます。
ルール
- ライフゲームでは各セル（マス）を一つの生命として扱います。セルは「生」と「死」二つの状態を持っていて、ゲームを開始すると盤面は世代交代していきます。次世代セルの生死は隣接するセルの生死によって決まります。
- セルの生死は次のルール（B3/S23）に従います。
- 1. 誕生（B3）：死んでいるセルに隣接する生きたセルがちょうど3つあれば、次の世代が誕生する
- 2. 生存（S23）：生きているセルに隣接する生きたセルが2つか3つならば、次の世代でも生存する
- 3. 死滅：上記以外の生きているセルは、過疎（1つ以下）または過密（4つ以上）により死滅する
ライフゲームとは
ライフゲーム（Conway's Game of Life）は、1970年にイギリスの数学者ジョン・ホートン・コンウェイが考案したセルオートマトンです。二次元の格子上で「生」と「死」の2状態を持つセルが、単純な4つのルールに従って世代交代を繰り返します。
プレイヤーが操作するのは初期配置のみで、あとはルールに従って自動的に進化するため「ゼロプレイヤーゲーム」と呼ばれます。単純なルールから驚くほど複雑なパターンが生まれることが特徴です。
ライフゲームのパターンは大きく分けて、固定物体（ブロック、ビーハイブなど）、振動子（ブリンカー、パルサーなど）、移動物体（グライダー、宇宙船など）の3種類に分類されます。特にグライダーは盤面上を移動し続けるパターンとして有名です。
ライフゲームはチューリング完全であることが証明されており、理論上はどんなコンピュータプログラムでもシミュレートできます。この性質から、計算理論や複雑系科学、人工生命の研究においても重要なモデルとされています。
このシミュレータではBitboardアルゴリズムを採用しています。盤面の各セルの生死を1ビット（0/1）で表し、64ビット整数1つで64セル分の状態を保持します。ビットシフトで隣接セルの情報をずらし、加算器の原理（AND, XOR）で隣接生存セル数を並列に計算することで、64セル分の次世代判定を数回のビット演算で同時に行え、大幅な高速化を実現しています。