チューリング・モデル

Code

$\mathrm{step}\left[\right]:=\text{}\left(\mathrm{step1}\left[\right];\text{}\mathrm{step2}\left[\right];\text{}\mathrm{step3}\left[\right];\text{}\mathrm{step4}\left[\right];\text{}\mathrm{step5}\left[\right];\text{}\mathrm{step6}\left[\right];\text{}\right);$

$\mathrm{step1}\left[\right]:=\text{}\mathrm{v1}=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[v\left[\left[i\right]\right]\ge 1,\mathrm{IntegerPart}\left[v\left[\left[i\right]\right]\left(1-d\right)-e\right],\text{}0\right],\text{}\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{step2}\left[\right]:=\text{}\mathrm{u1}=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[u\left[\left[i\right]\right]⩵0,\text{}\mathrm{If}\left[\mathrm{Random}\left[\mathrm{Real},\left\{0,1\right\}\right]<p,\text{}1,\text{}0\right],\text{}u\left[\left[i\right]\right]\right],\text{}\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{step3}\left[\right]:=\text{}\mathrm{v2}=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[\mathrm{u1}\left[\left[i\right]\right]⩵1,\text{}\mathrm{v1}\left[\left[i\right]\right]+\mathrm{w1},\text{}\mathrm{v1}\left[\left[i\right]\right]\right],\text{}\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{index}\left[\text{i\_}\right]:=\mathrm{Mod}\left[i+\mathrm{width},\mathrm{width},1\right]$

$\mathrm{nu}\left[\text{i\_}\right]:=\mathrm{Total}\left[\mathrm{Table}\left[u\left[\left[\mathrm{index}\left[i+j\right]\right]\right],\left\{j,-\mathrm{ru},\mathrm{ru}\right\}\right]\right]$

$\mathrm{step4}\left[\right]:=\text{}\mathrm{u2}=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[\mathrm{u1}\left[\left[i\right]\right]⩵0\&\&\mathrm{nu}@i>\mathrm{Round}\left[\mathrm{m0}+\mathrm{m1}\mathrm{v2}\left[\left[i\right]\right]\right],\text{}1,\text{}\mathrm{u1}\left[\left[i\right]\right]\right],\text{}\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{meanV2}\left[\text{i\_}\right]:=\mathrm{Total}\left[\mathrm{Table}\left[\mathrm{v2}\left[\left[\mathrm{index}\left[i+j\right]\right]\right],\left\{j,-\mathrm{rv},\mathrm{rv}\right\}\right]\right]/\left(2\mathrm{rv}+1\right)$

$\mathrm{step5}\left[\right]:=\text{}v=\mathrm{Table}\left[\mathrm{Round}@\mathrm{meanV2}\left[i\right],\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{step6}\left[\right]:=\text{}u=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[v\left[\left[i\right]\right]\ge \mathrm{w2},\text{}0,\text{}\mathrm{u2}\left[\left[i\right]\right]\right],\text{}\left\{i,1,\mathrm{width}\right\}\right]$

$\mathrm{initialize}\left[\right]:=\left(\text{}u=\mathrm{Table}\left[\text{}\mathrm{If}\left[\mathrm{Random}\left[\mathrm{Real},\left\{0,1\right\}\right]<\mathrm{initProb},1,0\right],\left\{\mathrm{width}\right\}\right];v=\mathrm{Table}\left[0,\left\{\mathrm{width}\right\}\right];\text{}\right)$

$\mathrm{makePattern}\left[\right]:=\left(\text{}\mathrm{initialize}\left[\right];\text{}\mathrm{pattern}=\left\{\right\};\text{}\mathrm{AppendTo}\left[\mathrm{pattern},u\right];\text{}\mathrm{Do}\left[\text{}\mathrm{step}\left[\right];\text{}\mathrm{AppendTo}\left[\mathrm{pattern},u\right],\text{}\left\{i,0,\mathrm{history}-1\right\}\right];\text{}\mathrm{ListDensityPlot}\left[\left(1-\text{\#}\right)\&/@\mathrm{pattern},\mathrm{Mesh}\to \mathrm{False},\mathrm{FrameLabel}\to \left\{'''',\mathrm{time}\right\}\right];\text{}\right)$

Result

Pattern A

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern B

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern C

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern D

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern E

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern F

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern G

$\mathrm{ru}=1;\mathrm{rv}=23;\mathrm{w1}=4;\mathrm{w2}=61;\mathrm{m0}=\mathrm{m1}=0;p=0;d=0.05;e=0;\mathrm{initProb}=0.1;$

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern H

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern I

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern J

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

Pattern K

$\mathrm{makePattern}\left[\right]$

YABUKI Taro