大规模元胞自动机是如何模拟的？答案

【问题标题】：How are massive cellular automata simulated?大规模元胞自动机是如何模拟的？
【发布时间】：2012-05-04 21:52:22
【问题描述】：

以 Minecraft 中的红石为例 - 它基本上是一个具有以下基本规则的 15 状态元胞自动机：

Redstone -> Redstone, powered of level Max(neighbours)-1

以及各种连接元素的附加规则

Repeater, inactive -> Repeater, active, level 2 if its input is powered
Repeater, active, level 2 -> Repeater, active, level 1
Repeater, active, level 1 -> Repeater, inactive
Redstone, unpowered -> Redstone, powered if there is a neighbouring Repeater, level 1 or another source

（我已经写了更多关于如何使用 CA 实现 Minecraft 的内容：http://madflame991.blogspot.com/2011/10/cellular-automata-in-minecraft.html）

现在，我的问题是：游戏将如何更新巨大的红石装置？它使用什么数据结构？它真的是作为元胞自动机实现的吗？如果不是，那么您的最佳猜测是什么？

附：我并不是要任何人看一看实际的源代码，而只是想推测一下这个技术是如何实现的。 ...我在这里发布这个，在 SO 上，而不是在 gamedev 上，因为这是一个 CA 问题，而不是一个与 gamedev 相关的问题。

【问题讨论】：

那是你的一篇很酷的博文。我特别喜欢玩光照模拟器并看到变化通过矩阵传播。

标签： algorithm cellular-automata

【解决方案1】：

执行此操作的明显方法是将世界划分为块（嘿，我的世界已经这样做了！）并将每个块分配给服务器。每个服务器负责处理对该块的更新，并负责与负责相邻块的服务器通信，向它们传播状态。

在像这样的元胞自动机的情况下，每个块必须将其边缘单元的当前状态传达给所有相邻的块，反之亦然，然后才能增加时间步长。请注意，通信开销随着块的增大而减小，因为块区域随着 O(n^2) 的增长而增长，而周长仅随着 O(n) 的增长而增长。

实际上，我怀疑你会发现它并没有那么同步，并且每个块都异步模拟其中的红石，仅在事件发生时将更新传输到相邻块，并且不会尝试与其他所有人保持同步.

【讨论】：

我更倾向于相信，当红石电路的任何元素改变状态时，Minecraft 只会将更改传播给直接邻居，而不考虑区块边界。
@Li-aungYip 当然，你是对的 - 我一直在思考这个虚构的分布式 Minecraft 客户端。不过，我怀疑我认为它是异步的仍然是正确的。
实际上（原版）红石被有效地“分块”，因为在您需要中继器之前需要 15 个方块的传播距离。这限制了任何滴答中需要完成的工作量。

【解决方案2】：

模拟mind-boggingly massive cellular automata（例如Game of Life in Game of Life）的另一种可能方法是检测模式（滑翔机、滑翔机发电机等）并预测它们未来的演变，并且只计算未知的部分（滑翔机演变）。

【讨论】：

【解决方案3】：

Hashlife (1) 可以通过在非常大的空间上加速计算来满足您的需求。

【讨论】：