宇宙船（セルオートマトン）

セルオートマトンでは、有限パターンが特定の世代数後に同じ方向で異なる位置で再び現れる場合、そのパターンは宇宙船と呼ばれます。そのような最小の世代数は宇宙船の 周期と呼ばれます。

宇宙船の速度は、多くの場合、光の比喩的な速度c（1 世代あたり 1 つのセル）で表現されます。これは、多くのセルオートマトンで効果が広がる最速の速度です。たとえば、コンウェイのライフゲームのグライダーは、特定の状態が 1 つのセルによって変換されるには 4 世代かかるため、速度 であると言われています。同様に、軽量の宇宙船は、特定の状態が 2 つのセルによって変換されるには 4 世代かかるため、速度 であると言われています。より一般的には、ムーア近傍を持つ 2D オートマトン内の宇宙船が世代後に によって変換される場合、速度は次のように定義されます。 ${\displaystyle c/4}$${\displaystyle c/2}$${\displaystyle (x,y)}$${\displaystyle n}$${\displaystyle v}$

${\displaystyle v={\frac {\max \left(|x|,|y|\right)}{n}}\,c}$

この表記法は、2 次元以外の次元を持つセルオートマトンに簡単に一般化できます。

プルアロングは、それ自体は宇宙船ではありませんが、宇宙船の後ろに取り付けてより大きな宇宙船を形成できるパターンです。同様に、プシャロングは前部に配置されます。タガロングという用語は、これらのパターンのいずれか、または宇宙船の側面に配置してより大きな宇宙船を形成できるパターンを指す場合があります。

宇宙船が入力されると、異なる方向に移動する宇宙船のコピーを出力するパターンは、リフレクタと呼ばれます。出力が別の宇宙船である場合、そのパターンはコンバータと呼ばれます。

宇宙船は、改造してパフを生成できる場合があるので重要です。宇宙船は、情報の送信にも使用できます。たとえば、コンウェイのライフゲームでは、グライダー（生命の最も単純な宇宙船）が情報を送信できることは、生命がチューリング完全であることの証明の一部です。

2016年3月、小型だが高周期の宇宙船が予期せず発見され、ライフゲームコミュニティを熱狂させた。この宇宙船は「コッパーヘッド」と名付けられた。^[1]同様の例^{[2] は}「ローファー」と呼ばれ、数年前に発見されている。

2018年3月、変位(2,1)(ナイトワイズ)を持つ最初の基本宇宙船が発見され、サーロビンと名付けられました。^[3]

• デイビッド・I・ベル著『コンウェイのライフゲームにおける宇宙船』
• デイビッド・エップスタインによる「生命」のようなセルオートマトンにおけるグライダー