/CellularAutomaton

Primary LanguageC#

Разработка системы описания и исполнения клеточных автоматов

Вариант №6

Техническая документация

Описание алгоритма

Рассмотрим квадратную матрицу $A$ порядка $n$, элементы которой принадлежат некоторому фиксированному множеству $T$, которое будет называть множеством цветов (а элементы этого множества – цветами). Этому множеству $T$, в частности, принадлежит элемент - белый цвет.

Пусть $f:T$ $\rightarrow T$ – некоторое отображение. Тогда работу клеточного автомата можно описать как вычисление на каждом шаге новой матрицы $A^{(i)} = A^{(i-1)}\times(f*E_n)$, где $E_n$– единичная матрица порядка $n$. Т.е. отображение $f$ применяется к каждому элементу $a^{(i-1)}{ij}$ матрицы $A^{(i-1)}$, и строится новая матрица $A^{(i)}=(f(a^{(i-1)}{ij}))$.

Отображение $f$ может быть произвольным, однако интерес представляют отображения, которые учитывают предыдущее состояние соседних с элементов – расположенных по горизонтали, вертикали и диагоналям на расстоянии 1 или более. Одним из самых известных примеров клеточных автоматов является игра «Жизнь».

Все вычесления связанные с вычеслением следущего состояния происходят парралельно с помощью использования класса Task.

Пользовательская документация

Сборка

Собрать проект можно с помощью команды dotnet publish будучи находясь в каталоге с решением task/ConsoleTestDotNetCore. Собранное приложение будет находиться по пути task/ConsoleTestDotNetCore/Avalonia.NETCoreApp/bin/Debug/netcoreapp3.1/publish/

Запуск

Запустить приложение можно с помощью команды ./Avalonia.NETCoreApp находясь в одном каталоге с ним.

Использование

После запуска приложение вас встретит пользовательский интерфейс:

  • Кнопка Start - запуск автомата с исходного состояния;

  • Кнопка Stop - остановка автомата;

  • Кнопка Next step - переход к следущему состоянию;

  • Кнопка Generate - геренация нового состояния;

  • Поле клеток - визуальное отоброжения текущего состояния автомата.

    Есть возможность изменения состояния автомата в ручную, для этого:

    1. Остановите автомат.
    2. Нажмите на нужные клетки для смены их состояние на обратное.