除了随机性,上一章最后一个例子,110号自动机,其行为由复杂的规律与不规律的区域混合。这个特别的元胞自动机本质上是独立于256个规则外的:四种情况都能看到,互换左右和黑白都是等价的。
还有更复杂的元胞自动机规则吗?
我们讨论的256个基本规则目前为止都是最简单的情况——也就是我最开始研究的。但如果我们将颜色扩充到三种而不是两种,元胞不再是非黑即白,还有一种灰色。可能的规则数目就会立即膨胀到——762597484987种——但如果只考虑用“极端(totalistic)”的情况,就容易管理了。
极端情况规则的想法是将每个新的颜色依赖于其近邻的平均颜色,而不是某个个体的颜色。下面的图片演示了其中一个例子是如何运作的。在三种可能的颜色下,共有2187种可能的极端规则,每一种都能由编码表示。下一页会给出一些代表性的规则。
(图)有三种可能颜色下的极端元胞自动机。规则建立在每个元胞新的颜色是由其近邻的平均颜色决定的。0代表白色,1代表灰色,2代表黑色,最右的规则里每个元素都是0,平均是0,其左边一个规则代表平均颜色是1/3。新颜色的序列可以用一个三位数来表示,可以用这个编码来代表每一个极端规则。
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()一系列有三种颜色的极端元胞自动机。尽管它们的基本规则很复杂,元胞自动机在这里展示的相比于两色元胞自动机,并没有太复杂的行为。注意这些序列的规则,改变白色背景的规则没有包含进来。所有模式的对称性是极端模式的基本结构。
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