セル・オートマトン

ソースコードは下記アドレス

https://github.com/index333/cellA

１次元のセル・オートマトンにルール３０を適用して得た画像。

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一部Ｒｅｐａを使ってみました。

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	import Rule
	import Prelude as P
	import System.Environment
	import Data.Array.Repa.IO.BMP
	import Data.Array.Repa as R
	import Control.Parallel.Strategies
	getN :: IO Int
	getN = do
	a:_ <- getArgs
	return $ read a
	cells = 1001
	fs :: [Bool]
	fs = cs P.++ [b] P.++ cs
	where cs = replicate n w
	n = cells `div` 2
	is = P.map (\x -> (x, x+1, x+2)) [0..(cells - 1)]
	nextC :: Int -> (Bool,Bool,Bool) -> Bool
	nextC rl (a,b,c) = rule rl i
	where i = bToI [a,b,c]
	loop t a n = do
	rl <- getN
	if n == 0
	then return a
	else do
	let tt = (last t:t) P.++ [head t] --セル列の両端はリング状につながっている。
	let ta = R.fromListUnboxed (Z :. cells+2) tt:: R.Array R.U R.DIM1 Bool
	let toA = P.map (\x -> nextCell rl x ta) is
	`using` parListChunk 100 rdeepseq
	loop toA (toA P.++ a ) (n-1)
	where nextCell rl (a,b,c) tt = nextC rl (tt ! (Z :. a), tt ! (Z :. b), tt ! (Z :. c))
	main = do
	bs <- loop fs fs (cells `div` 2)
	let bbs = R.fromListUnboxed (Z :. (cells*(cells `div` 2 + 1))) bs :: R.Array R.U R.DIM1 Bool
	let a = R.map (\x -> if x then bk else wt) bbs
	computeP ( reshape (Z :. (cells `div` 2 + 1) :. cells) a) >>= (writeImageToBMP "a.bmp")

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	module Rule where
	import Data.Bits
	import GHC.Word
	rule :: Int -> Int -> Bool
	rule = testBit
	bk,wt :: (GHC.Word.Word8, GHC.Word.Word8, GHC.Word.Word8)
	bk = (0,0,0)
	wt = (255,255,255)
	b,w :: Bool
	b = True
	w = False
	bToI :: [Bool] -> Int
	bToI bs = foldl (\x (y,z) -> if z then setBit x y else clearBit x y) (0::Int)
	$ zipWith (\a b -> (a,b)) [0 ..] $ reverse bs
	~

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以下のインストール　が必要。

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$ cabal update -v
$ cabal install repa -v
$ cabal -v install repa-io
$ cabal install parallel -v

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コンパイルは

$ ghc -O2 -threaded -rtsopts --make -XFlexibleContexts -eventlog cellA.hs

作成された実行ファイルを実行します。

$ ./cellA 110 +RTS -N2 -l

ルールはコマンドライン引数で与えます。

eventlog が作成されます。

＄ threadscope ｃellA.eventlog

 一応２コアで動いています。

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ルール110の実行例。

$ display a.bmp

ルール４５

ルール２２５