Обзор - игра "Жизнь" (Conway's Game of Life)

Прежде, чем перейти к обзору игры "Жизнь", позвольте сделать введение, чтобы настроить Вас на нужную волну мысли.

---

В большинстве своем мы привыкли смотреть на внешние атрибуты игр: графика, сюжет, дизайн уровней, физический движок и тому подобное. В иных случаях ещё не забывается упоминать какая игра на базе какого движка сделана.

Однако в основе всех их без исключения лежит вездесущая математика. Именно выраженные математическим языком законы, изученные людьми, перекладываются в двоичный код и выстраивают фундамент, каркас и наконец само "мясо" программ - чем по сути игры и являются.

Многие игры давно придумывали на своем досуге ученые. В давних консольных и компьютерных проектах их научное происхождение ещё более осязаемо, чем теперь, скрытое за красивым оформлением. Однако при этом сам процесс - геймплей - был, да и остаётся, интересен. Иронично получается, что большинству из нас занятие науками кажется скучным и лень учить уроки/работать, однако оформленная в форме развлечения, эта деятельность захватывает нас.

Pong - угол падения равен углу отражения. Тетрис - забава с целью оптимальной сортировки сложных фигур (особенно если вспомнить усложненные версии, в которых есть фигуры из пяти квадратиков).

Итак, если учитывать скрытую сущность интерактивного развлечения, можно задаться вопросом - раз в основе есть математика, с помощью которой столько прикладных задач решается, то может игра будет и пользу приносить со своей математической природой?..

Пара примеров есть. Так фонд Cancer Research UK заказал студии Guerilla Tea создание мобильной игры Genes in Space. Игроки помогают анализировать данные прямо во время своих сеансов поразвлечься, скажем, в дороге домой с работы. Лавируя корабликом меж астероидов на уровнях игры, которые отображают реальные данные генных микромассивов, игроки способствуют обработке информации.

Микромассивы спроектированы для определения участков генома, ответственных за возникновение злокачественных опухолей, и содержат такой объём информации, на чтение которого могут понадобиться годы. Игры вроде Genes in Space помогают существенно ускорить процесс.

Другим примером, более очевидным, может служить экономика. В реальной жизни не особенно-то поставишь эксперименты, обычно и так приходится бороться с разного рода проблемами. Зато в играх - раздолье. И сами игроки охотно подключатся к делу. Понятно, что одиночные игры не слишком подойдут - чистоте эксперимента помешают любители пользоваться ArtMoney или кодами на разовое вливание в внутриигровой бюджет ресурсов. Значит - онлайн. К тому же там ещё и социальный элемент присутствует и все участники рыночных отношений виртуального мира не AI-болванчики, а непредсказуемые и изобретательные Homo Sapiens.

И вот что оказывается кстати: в различных ММО-играх потенциально возможно появление идеального классического рынка. Такого, какой был описан Адамом Смитом, свои изыскания он изложил в книге "Исследование о природе и причинах богатства народов" (1776).

Основные черты такого классического рынка по Смиту следующие:

• свободная торговля;

• свободная конкуренция;

• свободное перемещение товаров, денег, капитала и людей.

• минимальное вмешательство государства (разработчиков игры) в экономику.

Думаю многие наслышаны о том, насколько серьёзна EVE Online, так что пожалуй неудивительно, что именно она стала первой игрой, чьи разработчики CCP Games организовали специально для неё у себя штат экономистов.

А ещё упомяну Minecraft с его "красной пылью" - вот когда народ с увлечением принялся изучать основы математической логики, XOR, OR, AND, и схемотехнику, чтобы сооружать механизмы, кнопки, переключатели и многое другое. Браво, Маркус Персон!

Подытожу и обобщу приведенные выше примеры.

В играх могут быть задействованы либо механика и правила, совпадающие с какими-то областями знаний и навыков нашей жизни. Играя, можно получить базовые навыки и представления о предмете. Понять, насколько эта область интересна лично играющему и затем уже всерьез посвятить себя ей. Это и различные симуляторы - а их столько уже: и самолёты, и вертолеты, и автомобили... С проработанными приборными панелями, вполне себе виртуальный тренажер. А могут быть и другие жанры.

Кстати можно упомянуть старую Colobot - по сути трёхмерная стратегия, от студии Epsitec. Нацелена была на детей (от 10 лет и старше), дать им в занимательной форме представление о программировании. Название игры образовано словами colonization и robot, таким образом игрок занимается программированием роботов для решения некоторых задач колонизации планет. Возможности невелики и объём программ ограничен 20 000 знаков, но детской аудитории этого хватит.

И, наконец, самый очевидный полезный элемент игр - энциклопедический. Тут вам и уникальная возможность побывать в других городах - ещё бы шлем виртуальной реальности, для полного погружения в экскурсию! - и чтение игровой энциклопедии, там где она бывает. Большая часть информации получается визуально - игры хороший источник информации такого рода.

---

Но это сегодняшние пионеры и время ещё покажет, к каким результатам приведёт использование таких игр, а также каких-нибудь новых, разработанных в ближайшем будущем также для полезных целей популяризации знаний или вовлечения людей в помощь ученым.

Нынешние игры имеют сложное строение (совокупность не только математических правил, но и их внешнего изображения для наглядности - графика, сюжет, и прочее). В игре может быть множество видов деятельности (sand-box игры с различными мини-играми, как в серии GTA).

Но даже совсем казалось простая развлекательная модель, которой уже полвека, так называемый клеточный автомат или игра "Жизнь", поспособствовала развитию информатики, математики и физики.

На нашем игрожурском языке обзор данной игры выглядел бы примерно так.

Игра, для которой не обязательно даже иметь компьютер. Возьмите размеченный в клеточку листок бумаги. Закрашенная клетка - живой организм, пустая - мёртвый. Состояние одой клетки зависит от восьми соседних. Если есть два-три соседа, то состояние сохраняется (организм выживает) в следующем поколении, иначе погибает от одиночества или перенаселённости. Размножение происходит в пустой клетке с тремя соседями - в ней в следующем поколении рождается новый организм.

По сути игра раскрывает свой процесс пошагово: каждый этап может меняться состояние одних клеток, влиять на другие и далее по цепи. Но состояние может остаться неизменным - будет достигнуто устойчивое равновесие системы. Следует, впрочем, заметить, что игрок только задает стартовые условия и далее в роли наблюдателя смотрит за развитием событий. Такая неполная вовлеченность в процесс может быть не всем по нраву, но наблюдение за развитием жизни и образованием новых структур занимательно.

Данный игровой процесс предполагает реализацию множества сценариев и самых разных ситуаций. Таким образом геймплей можно считать интересным для повторных сеансов.

Сюжет?.. Пожалуй зависит от фантазии игрока. Какую задачу вы выразите в конкретной партии "Жизни"? И возможно получите для себя подсказки по её решению.

Звук? Здесь наверное печально, и оценить нечего. Хотя он, как и тетрису, здесь не особенно нужен.

Графика? Всё минималистично, а это вроде сейчас модно. Обычно в виде "пикселей". Для интереса пиксели, конечно, можно снабдить разными цветами. Есть и более любопытное предложение: при превращении набора клеток в некоторые сложные системы, можно ввести замену данного набора пикселей, на некоторый красочный спрайт. Но это уже задел для энтузиастов-мододелов.

Интерфейс, удобство, легкость в освоении? Сложностей особых нет и управлять чем-то мудреным не приходится. Может только понадобиться немного повторить математику, и затем проникнуться возможностями "Жизни".

Таким образом даже по современным меркам перед нами не скучная - а это главное - в плане геймплея механика и с интересом повторных сеансов, реиграбельностью. И её при желании можно украсить спецэффектами, вывести в лигу модных минималистичных песочниц. Сделать основой для чего-то сюжетного - мало ли, на что фантазии хватит?..

И можно получить, к примеру, вот такую красоту:

---

А науке "Жизнь" здорово помогла!

По сути с помощью клеточного автомата можно задать модель какого угодно процесса, определенного набора алгоритмов.

Например, для физики - моделирование гидродинамических и газодинамических течений. Структуры, возникающие в этих клеточных автоматах, похожи на возмущение поведения поверхности потока жидкости механическим препятствием. Примитивные одномерные клеточные автоматы могут моделировать процессы горения различного характера.

Электроника. Решение задачи разработки самовосстанавливаемых электронных цепей. Да есть и такие - то есть в случае нарушения структуры цепи (какие-то клетки "умерли" - влияют на соседние, ага) произойдет перестройка внутреннего электронного устройства и оно сохранит работоспособность. С потерей КПД, возможно, но главное будет выиграно время для капитального ремонта (насколько это важно для, например, атомных электростанций пояснять не приходится).

А популярные нано-технологии? Ведь клеточный автомат элементарен, на его основе можно сделать наработки для создания нано-роботов. Скажем, известная клеточная структура - глайдер - двигается (или планер, отечественная терминологии изначально шла своим путем и игру у нас называли "Эволюция", прим.).

Раз затронули тему микромира, то логично нашлось место и изучению развития микроорганизмов и химических процессов.

Резко вознесемся в астрономические величины. Ведь все эти, по сравнению с нами, исполинские космические структуры можно представить схематичными моделями и не придётся ждать миллионы лет: клеточный автомат позволяет воссоздать жизненный цикл галактики, звездных систем, туманностей...

Об использовании "Жизни" на благо научного прогресса написано много и за полвека эти развивающиеся структуры оставили свой след везде. Так что с удовольствием бы расписал побольше, но надеюсь мне удалось дать представление о том, как раскрылась потенциальная польза со временем.

Можно надеяться, что и в нынешних играх заложена счастливая будущность.

---

Итак, даже элементарная в своей идее игра, созданная на досуге учеными, немало послужила на развитие разных научных дисциплин.

Пусть нынешние интерактивные развлечения уже целая индустрия и в первую очередь продукт, с помощью которого определенная группа людей делает свой бизнес, сами авторы игр по крайней мере ещё закладывают более высокий посыл в свои творения. Хотя бы как художественные произведения.

Так что пожелаю всем игрокам отдыхать за игрой, но и с пользой для себя: обдумывать тезисы, заложенные в сюжете, придумывать интересные приемы с игровой механикой, любоваться воссозданными античными или ещё какими декорациям, осваивать базис инженерных, архитектурных и прочих профессий.

Спасибо за внимание.