ID.nl logo
Golly: spelen met dode en levende pixels
© Flow 37
Huis

Golly: spelen met dode en levende pixels

Een paar simpele regels wekken pixels tot leven. Achter het principe van deze zogeheten cellulaire automaten gaat een hele wereld schuil. Golly laat je er zelf mee spelen.

In dit artikel laten we je zien wat de regels van GoL zo bijzonder maken:

  • Je kunt er asymmetrie mee creëren
  • Er ontstaan patronen door
  • Eenvoudige regels leiden tot grote complexiteit (Wolfram)

Ook interessant: Wat zijn fractals en hoe zien we ze terug in de IT?

Neem een raster met vakjes die aan of uit kunnen staan. Bedenk een paar regels die de toestand van elk vakje bepalen aan de hand van de status van zijn buren en voilà: je hebt een cellulaire automaat gebouwd.

Cellulaire automaten werden in de jaren 40 van de vorige eeuw bedacht door onder andere John von Neumann (die mede aan de wieg stond van de digitale computer). Ze kregen pas in de jaren 70 wat meer (wetenschappelijke) belangstelling toen John Horton Conway een stel regels bedacht die al snel bekend werden onder de naam Game of Life (GoL). De termen ‘aan’ en ‘uit’ worden daarbij vervangen door ‘levend’ en ‘dood’.

Zodra computers grafische mogelijkheden boden, verschenen er programmaatjes waarmee iedereen zelf met GoL kon spelen. Tegenwoordig is Golly hét programma waarmee dat kan. Er bestaat inmiddels zelfs een online versie die heel veel meer sets met regels kent dan alleen het klassieke GoL.

 Golly

Download Golly via deze webpagina. Naast downloadlinks voor Windows, Linux, macOS, iOS en Android is er een link naar de webversie die dezelfde kunstjes kent als de desktop-en mobiele versies.

Standaard gebruikt het programma de regels van GoL die worden aangeduid met de cryptische code B3/S23 (in het statusvak bovenin bij Rule). De B3 hierin zegt dat een dode cel in de volgende ronde tot leven komt als hij drie levende buren heeft (de B staat dan ook voor ‘born’ oftewel geboren worden). De S23 zegt dat een levende cel blijft leven als hij 2 of 3 levende buren heeft (S staat voor ‘survive’ oftewel overleven). Met die twee bepalingen liggen alle andere mogelijkheden ook vast. Heeft een levende cel bijvoorbeeld 0, 1, 4 of meer levende buren, dan voldoet hij niet aan S23 en overleeft hij dus niet.

Experiment

Gewapend met deze kennis is het tijd om eens te kijken wat de regels van GoL nu zo bijzonder maakt. Klik daarvoor op het woord Move achter Cursor en kies in plaats daarvan Draw. Je kunt nu vakjes in het raster wit kleuren, wat betekent dat je ze aanzet, oftewel tot leven wekt. Zoals je ziet heeft het raster dikkere lijnen voor blokken van 10x10 vakjes. Binnen zo’n groot vierkant zetten we de buitenste vakjes aan.

Boven het raster zie je de nodige pictogrammen en met de derde daarvan (+) laat je de regels van GoL één keer op het patroon los. Alle vakjes van het oorspronkelijke vierkant blijven leven omdat ze allemaal twee levende buren hebben. Allerlei vakjes binnen en buiten het vierkant komen tot leven omdat ze drie levende buren hebben.

In het statusvenster bovenin zie je Generation 1. Klik nog enkele keren op + totdat het patroon niet meer verandert. De teller staat dan op 10, zodat stap 9 het laatste unieke patroon was.

Het startpatroon waarop we de regels van GoL gaan loslaten.

Stapje terug

Tussen de pictogrammen zie je ook een gebogen pijl naar links. Dit is de Undo-knop (een functie die je ook in het menu Edit vindt). Klik net zo lang op Undo tot het oorspronkelijke vierkant terug is.

Waar je met + één stapje vooruit gaat, pas je met de Afspeelknop de regels continu toe. Je ziet de veranderingen nu snel gaan. Klik op de Pauzeknop als het beeld niet meer verandert en vervolgens op Undo. Zoals je ziet, ga je nu met één klik terug naar de begintoestand.

Heeft een experiment (veel) meer generaties, dan kun je het afspelen ook versnellen en vertragen met de knoppen Faster (>>) en Slower (<<). Daarbij verandert bovenin de waarde Step met een factor 10, dus van 1 naar 10 naar 100 enzovoort. Zo kun je in combinatie met de knop Advance by step size (naast de +) met grotere sprongen door een experiment gaan. Met een klik op het pictogram =1 zet je de stapgrootte weer op 1.

Asymmetrisch

Kijk je naar de veranderende patronen in ons eerste experiment, dan zal niet meteen duidelijk zijn waarom de regel B3/S23 met leven wordt geassocieerd. Dat verandert wanneer we binnen het witte vierkant een paar extra vakjes wit kleuren om zo een asymmetrisch patroon te maken.

Klik je na het aanpassen van het patroon op de afspeelknop, dan vertonen de opeenvolgende generaties een veel chaotischer gedrag. Het lijkt van een afstand een beetje op bacteriën onder een microscoop.

Een asymmetrisch patroon vertoont veel interessanter en complexer gedrag.

Om zicht op alle veranderingen te houden, zetten we een vinkje bij Auto Fit. Al snel zal de actie zich uitbreiden tot buiten het venster en dankzij Auto Fit zoomt Golly automatisch uit zodra dat gebeurt.

Na ruim 800 generaties zijn drie vormpjes ontstaan die zich in een rechte lijn weg lijken te bewegen, terwijl in het midden meerdere figuurtjes overblijven die ofwel stabiel zijn ofwel een herhalend patroon vormen.

Haal het vinkje bij Auto Fit weer weg en zet de cursor op Move. Zoom vervolgens in op deze figuurtjes met het vergrootglas-pictogram om dit duidelijker te zien.

Er bestaan allerlei stabiele patronen.

Patronen

De patronen die in het laatste voorbeeld ontstaan, komen heel vaak voor. Zo vaak dat ze al snel namen kregen. Zo heten drie blokjes op een rij die telkens wisselen tussen horizontaal en verticaal een Blinker (knipperlicht). Deze behoren tot een grote categorie die Oscillators heet. De meeste leden van die groep oscilleren met twee stappen per periode, zoals de Blinker, maar er zijn ook vormen die pas na meer stappen naar hun begintoestand terugkeren.

De vormpjes die zich voortbewegen heten Gliders (zweefvliegtuigen) en zij zijn een voorbeeld van een vorm uit de grotere categorie Spaceships (ruimteschepen).

Aanvankelijk dacht men dat patronen ofwel zouden stabiliseren ofwel zouden uitsterven. Er werden echter uiteindelijk vormen gevonden die eindeloos konden blijven groeien. Als voorbeeld noemen we het patroon 1111 1111 0111 1100 0111 0000 0011 1111 1011 111. Hierbij staat elke 1 voor een witte cel en elke 0 voor een zwarte (de spaties dienen slechts voor de leesbaarheid). Dit startpatroon groeit diagonaal in twee richtingen waarbij het een spoor van digitale kruimeltjes achterlaat.

Over kruimeltjes gesproken ...

Opruimen doe je met een kruimeldief

Dit simpele patroon van korte lijntjes ...

… leidt tot ongelimiteerde groei.

Turingmachine

Al in de late jaren 30 van de vorige eeuw bedacht de Britse wiskundige Alan Turing – ook al zo’n pionier binnen de informatica – een denkbeeldige computer die we tegenwoordig turingmachine noemen. Een turingmachine kan worden beschreven aan de hand van een aantal simpele regels en leent zich daardoor goed voor (wiskundige) analyse van de vraag of probleem X überhaupt door een computer (hoe krachtig ook) kan worden opgelost. De turingmachine bleek vele verschillende gedaanten te kunnen aannemen en één daarvan waren de regels van GoL! Dat betekent dat je in theorie elk computerprogramma zou kunnen coderen als patroon van vakjes in combinatie met deze regels.

Wolfram

In de jaren 80 experimenteerde de Brits-Amerikaanse natuurkundige en ondernemer Stephen Wolfram (maker van Wolfram Alpha) met regels die nog simpeler waren dan GoL, namelijk in één dimensie in plaats van twee. Dit systeem geeft voor cellen op een lijn aan hoe ze veranderen op basis van de toestand van hun buren links en rechts. Zelfs een van die regels bleek dusdanig complex gedrag te vertonen dat je er elk mogelijk computerprogramma in zou kunnen nabootsen.

Ook dit systeem vind je terug in Golly. Daarvoor kies je in het menu Control voor Set Rule. Geef als regel W110 (de regels van Wolfram zijn op deze manier genummerd en Golly kent alleen de belangrijkste) en klik op OK.

Kleur nu wat vakjes op één regel wit en klik op de afspeelknop. Als je Auto Fit hebt aangevinkt, dan zoomt Golly zelf uit en zie je een zeer complex en onvoorspelbaar patroon ontstaan.

Zelfs een ééndimensionale cellulaire automaat kan een computer nabootsen.

Complexiteit

Als het voorbeeld van Wolframs regel W110 iets duidelijk maakt, dan is het wel dat zeer eenvoudige regels tot grote complexiteit kunnen leiden. In de ruim vijftig jaar dat mensen met GoL spelen, zijn er dan ook heel wat boeiende ontdekkingen gedaan. Een aantal daarvan vind je in het menu links dat vol staat met voorbeelden waarmee je zelf kunt spelen.

Klik bijvoorbeeld op de driehoekjes bij Life en Guns en vervolgens op golly-ticker.rle. Klik op de Afspeelknop en omwille van de snelheid ook één keer op Faster. Je ziet dan hoe de vorm rechts als een lichtkrant continu het woord Golly produceert dat vervolgens door de vorm links wordt opgeslokt.

Tussen de voorbeelden in de groep Life vind je nog heel wat meer opmerkelijks. Zo bevat de categorie Methusalahs overwegend simpele patronen die gedurende duizenden generaties chaotische activiteit blijven vertonen en vind je in Signal-Circuitry patronen die aan computerprogramma’s doen denken.

De aanduiding rle dat je telkens ziet, is overigens de bestandsextensie van Golly en als je zelf iets interessants hebt gemaakt, dan kun je dat via File / Save Pattern in dit formaat opslaan.

Een startpatroon dat de naam ‘Golly’ produceert als lichtkrant.

Toestand

De regels van GoL zijn van alle cellulaire automaten verreweg het meest bestudeerd en er is dan ook het meest over bekend. Een van de redenen dat GoL zich redelijk gemakkelijk laat analyseren, is dat elke cel maar twee toestanden kent: aan of uit. Je kunt de mogelijkheden van cellulaire automaten drastisch uitbreiden en een van de manieren om dat te doen, is via meer dan twee toestanden per cel. Voorbeelden daarvan vind je in het menu met patronen (Patterns) links onder Generations. Zo gebruikt het voorbeeld MeteorGuns.mcl een set regels waarbij elke cel acht toestanden kan hebben.

Meer toestanden per cel zorgt uiteraard voor veel meer nieuwe mogelijkheden.

Een andere manier om de regels uit te breiden, is door niet alleen te kijken naar directe buren, maar ook naar cellen verder weg. Voorbeelden daarvan vind je in de rubriek Larger than Life. Zo laat liquid-methuseblob-soup.rle je heel goed zien dat dit soort regels tot veel soepeler bewegingen kunnen leiden.

In Help / Algorithms vind je nog meer mogelijkheden en lees je hoe je zelf regels definieert.

Als ook verder verwijderde cellen van invloed zijn, worden bewegingen vloeiender.

Watch on YouTube
▼ Volgende artikel
Review Philips Café Aromis 8000-serie - Horecakoffie gewoon bij je thuis
© Philips
Huis

Review Philips Café Aromis 8000-serie - Horecakoffie gewoon bij je thuis

Thuis koffie van restaurantkwaliteit? De Philips Café Aromis 8000-serie belooft het. In deze review lees je of deze volautomaat de hype waarmaakt. Van perfect melkschuim tot minimaal onderhoud: ontdek waarom dit apparaat je lokale barista overbodig maakt, zelfs met gewone supermarktbonen!

Fantastisch
Conclusie

Dit is meer dan een keukenapparaat; het is een stukje levensgeluk. Je hoeft niet meer te kiezen tussen gemak en smaak. De Philips Café Aromis 8000 bewijst dat je dat perfecte koffiemomentje gewoon thuis kunt creëren. Zonder barista-cursus, zonder gedoe, maar mét die gelukzalige stilte na de eerste slok.

Plus- en minpunten
  • Barista-melkschuim zonder slangetjes
  • Haalt goud uit supermarktbonen
  • Stil in gebruik
  • Einde aan discussies dankzij gebruikersprofielen
  • Foolproof bediening: iedereen kan nu topkoffie zetten
  • Vakje voor gemalen koffie is wat knullig
  • Geen actieve kopjeswarmer
  • Plastic lekbak voelt goedkoop aan

Je kent het vast: je zit in je favoriete koffietentje, neemt een eerste slok van de cappuccino die je hebt besteld en valt even stil. De temperatuur, het mondgevoel, die volle smaak… alles lijkt te kloppen. En dan denk je aan de koffie thuis. Die is prima, of in elk geval best oké. Maar daar blijft het dan ook bij.

Dat dacht ik tenminste. Tot ik de Philips Café Aromis 8000-serie op mijn aanrecht installeerde en mijn keuken stante pede in een soort hippe koffiebar veranderde. De installatie van deze fraaie machine behelst niet meer dan een stekker in het stopcontact, water in het reservoir en een dosis verse koffiebonen bovenin. That’s it. Daarna kan het feest beginnen.

Hoewel de term 'restaurantkwaliteit' vaak niet meer dan een loze marketingkreet is, maakt dit apparaat dat woord opeens bizar concreet. Dat zit 'm in heel basale dingen: de koffie is direct op de juiste temperatuur (niet dat lauwe net-niet) en de smaak is vol en romig, zonder die nare bittere nasmaak. Dit apparaat lijkt bovendien precies te snappen wat jij wil; zonder dat je zelf als een bezetene aan de knoppen hoeft te draaien, staat er binnen de kortste keren een meer dan fatsoenlijke kop koffie voor je neus. Wat een topding!

©Philips

Bonen vs cups: fight!

Voor wie nog twijfelt om de overstap te maken van cups naar bonen: doe het. Het verschil is niet subtiel, het is een aardverschuiving. Waar capsules vaak toch een beetje vlak smaken, proef je hier ineens nuances die je eerder miste. Het apparaat oogt misschien intimiderend professioneel, maar de bediening is uiteindelijk net zo simpel als je gewend bent van je good old Nespresso.

Duurdoenerij niet nodig

Erg prettig is het feit dat de machine enorm vergevingsgezind is. Hippe koffiesnobs vertellen je doorgaans dat je zonder exclusieve bonen van 30 euro per kilo nergens bent. Onzin, blijkt nu. Zelfs met een zak supermarktbonen en een pak volle melk (lang houdbaar werkt het best!) tovert dit ding een resultaat tevoorschijn waar je u tegen zegt. Hij weet echt het maximale uit elke boon te persen. Luxe zonder dat je boodschappenlijstje ingewikkeld of overdreven duur wordt, ik hou ervan.

En dan de melk. Vaak is dat thuis niet meer dan een zielig laagje luchtbelletjes dat na tien seconden als sneeuw voor de zon verdwijnt. Hier niet. Dit schuim is stevig, rijk en blijft dapper overeind staan. M'n ochtendcappuccino heb ik dan ook spontaan heilig verklaard, maar de echte verrassing is wat mij betreft de optie 'Melange'. Die is gloeiend heet, heeft de ideale verhouding tussen melk en koffie (puristen verklaren me voor gek) en maakt me elke keer weer instant gelukkig. Ik was aanvankelijk wat sceptisch over dit soort voorgeprogrammeerde recepten, maar deze verhouding is zo perfect afgestemd dat het elke keer weer aanvoelt als een echte traktatie.

©Philips

'Wat willen jullie drinken?'

Bezoek over de vloer? Kom maar door met de bestellingen! Vroeger hoopte ik stiekem op de keuze voor zwart (want: geen gedoe met melk), nu draai ik mijn hand niet meer om voor een latte of espresso macchiato. Sterker nog, ik nodig mensen nu vol enthousiasme uit om een kopje koffie te komen doen, en de reacties zijn elke keer unaniem: "Wauw, lekkere koffie!" 

Het mooie is dat je specifieke voorkeuren van je bezoek niet elke keer opnieuw hoeft in te voeren. Dankzij de gebruikersprofielen heeft iedereen in huis zijn eigen 'knop'. De een wil de latte met extra melk, de ander wil 'm juist sterker: dat kun je allemaal opslaan. En de machine verrast ook in de breedte. Waar ik zelf inmiddels min of meer verslaafd ben aan de Red Eye (een pittige boost voor de korte nachten), scoor ik bij mijn dochter punten met de 'Babychino'-functie: alleen warm melkschuim. Lekker voor het slapen gaan. 

Voor de liefhebbers zitten er trouwens nog allerlei cold brew-opties in het assortiment. Niet helemaal mijn ding – koffie kan me niet heet genoeg – maar fijn dat het kan als de smaak (of het bezoek) daarom vraagt.

©Eelko Rol

Geen schoonmaak-nachtmerries

Dan het onderhoud. We kennen de horrorverhalen van schimmelende slangetjes in volautomaten en hopeloos verkalkte zetgroepen. De Café Aromis 8000 is wat dat betreft een verademing. Water bijvullen, bakje met koffiepucks legen en (belangrijk!) de melkhouder gewoon even omspoelen onder de kraan (schijnt zelfs in de vaatwasser te kunnen). Geen ingewikkeld gedoe; de machine spoelt zichzelf krachtig door bij het opstarten en afsluiten. Het ding staat er, hij werkt en zeurt verder niet om aandacht. Had ik al gezegd dat dit een topding is?

O, en er is een app. Is die noodzakelijk? Neuh. Is het lekker? Ja! Via de app kun je de machine alvast aan het werk zetten terwijl je zelf nog even je mail checkt in bed. Je weet: technologie is op zijn best als het je luiheid faciliteert, en dat heeft Philips hier goed begrepen.

©Philips

Conclusie? Dit is meer dan een keukenapparaat; het is een stukje levensgeluk. Je hoeft niet meer te kiezen tussen gemak (dag Senseo!) en smaak. De Philips Café Aromis 8000 bewijst dat je dat perfecte koffiemomentje gewoon thuis kunt creëren. Zonder barista-cursus, zonder gedoe, maar mét die gelukzalige stilte na de eerste slok.

Enige minpuntje is wellicht de prijs, want die is met 999 euro best fors. Maar reken maar uit: een cappuccino kost tegenwoordig al snel 4 euro, dus met 250 gloeiend hete geluksmomentjes thuis heb je deze machine er al uit. Dat moet je jezelf gewoon gunnen.

▼ Volgende artikel
Voormalige Assassin's Creed-baas klaagt Ubisoft aan
Huis

Voormalige Assassin's Creed-baas klaagt Ubisoft aan

Marc-Alexis Côté, die voorheen de Assassin's Creed-gamefranchise bij Ubisoft overzag, heeft dat bedrijf nu aangeklaagd.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

Afgelopen oktober werd aangekondigd dat Côté vertrokken was bij het bedrijf. Dat gebeurde rond dezelfde tijd als dat Ubisoft de Assassin's Creed-franchise onderbracht onder Vantage Studios, een nieuwe dochteronderneming die het samen met Tencent heeft opgericht. Côté heeft decennialang aan de Assassin's Creed-franchise gewerkt en stond de laatste jaren aan het hoofd van de populaire spellenreeks.

Côté zou toen Assassin's Creed naar Vantage Studios ging een aanbod van Ubisoft hebben gekregen om een andere leidende positie binnen het bedrijf aan te nemen. Côté liet kort daarna publiekelijk weten dat deze positie niet vergelijkbaar was met zijn eerdere werk.

De aanklacht

Nu klaagt Côté Ubisoft dus aan, zo meldt CBC Radio Canada. Volgens hem zou hij de rol van 'Head of Production' aangeboden hebben gekregen binnen Ubisoft nadat Assassin's Creed binnen Vantage Studios werd ondergebracht, gevolgd door een mogelijke positie als 'Creative House'.

Volgens Côté zou hij daardoor leiderschap krijgen over "tweederangs" Ubisoft-franchises. Aangezien hij daarvoor de Assassin's Creed-franchise overzag, voelde dit voor hem als een wezenlijke stap terug.

Côté nam naar eigen zeggen twee weken vrij om over deze situatie te reflecteren. Aan het einde van die periode zou Ubisoft hebben geëist dat hij een besluit moest maken en besloot Côté dat dit een onacceptabele situatie was, en een "ontslag in vermomming". Hij eiste dan ook ontslagvergoeding, waarna hij te horen kreeg dat hij niet meer op werk hoefde te komen en Ubisoft aankondigde dat hij was vertrokken.

Volgens Côté heeft Ubisoft geclaimd dat hij vrijwillig is vertrokken, zodat men geen ontslagvergoeding hoefde te betalen. Côté eist nu twee jaar aan loon als ontslagvergoeding en 75.000 dollar aan schadevergoeding vanwege machtsmisbruik en schade aan zijn reputatie. In totaal komt dat neer op meer dan 1,3 miljoen dollar. Ook wil hij dat het concurrentiebeding komt te vervallen.

Vantage Studios en Assassin's Creed

Ubisoft richtte vorig jaar samen met het Chinese Tencent de dochteronderneming Vantage Studios op. Daar zijn de drie belangrijkste Ubisoft-franchise in ondergebracht, namelijk Assassin's Creed, Far Cry en Rainbow Six. Ook de ontwikkelteams die aan deze reeksen werken maken nu onderdeel uit van Vantage Studios.

De Assassin's Creed-franchise is al jarenlang een van de belangrijkste gamereeksen van de Franse uitgever Ubisoft. In de spellen gebruiken spelers parkour, stealth en gevechten om diverse exotische locaties uit de geschiedenis te verkennen. Het meest recente deel is het vorig jaar uitgekomen Assassin's Creed Shadows.