El juego de Vida:
Presentación.
Taller de Matemáticas
 

Introducción.

"Prueba con ésta", sugiere Cal, dándole el pentominó R.
"Es parecida a la que me diste hace un momento. Lo único que has hecho es ladearla, lo que no creará diferencias topológicas, y añadir un punto más."
"Prueba a ver", insistió él.
Ella probó, por seguirle la corriente. Pronto resultó evidente que la solución no era sencilla. Sus configuraciones numeradas crecieron y cambiaron, ocupando cada vez más y más en la zona de trabajo. El problema dejó de ser meramente intrigante; llegó a hacerse compulsivo. Cal lo comprendía muy bien, habiendo él pasado por el mismo trance. Ella no le prestaba ninguna atención; le caía el pelo por la cara en atractivo desorden; se mordía los labios. "¡Qué diferencia, por un punto!", murmuró.

Piers Anthony. Ox 1976.

El "Juego de Vida" es un fantástico juego solitario diseñado por el matemático de la Universidad de Cambridge, John Horton Conway (aunque más que un juego se trata de un autómata celular). Este juego puede ser encuadrado en la categoría de los llamados "juegos de simulación", denominación que reciben por remedar procesos de la vida real. En particular, el juego que nos ocupa tiene una gran semejanza con los procesos que determinan el surgimiento, decadencia y alteraciones que experimentan las sociedades de seres vivos.


Descripción del juego.

El "mundo" del juego es una retícula (teóricamente infinita) en la que cada una de las casillas puede albergar o no a un cierto individuo u organismo vivo. Cada una de las casillas de la retícula está rodeada por otras 8 casillas que forman lo que denominaremos su "vecindad".

El juego funciona de la siguiente manera: el jugador selecciona a su gusto una configuración inicial, es decir, distribuye como quiera a los individuos que componen la llamada generación inicial o generación 0. Esta población evoluciona de acuerdo con unas reglas establecidas. El objetivo del juego consiste, simplemente, en observar esa evolución.

Sea cual sea la configuración inicial, la evolución conducirá a la población a uno de los tres estados siguientes:

  • EXTINCIÓN: al cabo de un número finito de generaciones desaparecen todos los miembros de la población.
  • ESTABILIZACIÓN: al cabo de un número finito de generaciones la población queda estabilizada, bien de forma rígida e inamovible, bien de forma oscilante entre dos o más formas.
  • VARIACIÓN CONSTANTE: en esta situación la población crece indefinidamente o no sigue ninguna pauta establecida con claridad.

Este juego, que a primera vista puede parecer insulso, llegará a fascinar al usuario con toda seguridad. Además, como veremos a lo largo de esta unidad, puede convertise en punto de partida o medio de experimentación de los problemas científicos más candentes. Por otra parte, el método de trabajo que seguiremos puede servir como modelo a la hora de enfrentarse con la resolución de otros problemas.


¿Cómo jugar?

Como se ha explicado antes, el proceso es muy sencillo: se selecciona una configuración inicial y, a continuación, se observa la evolución.

En poco tiempo el usuario empezará a preguntarse qué configuraciones iniciales tienden a extinguirse con rapidez y cuáles perduran en el tiempo. Después empezará a buscar configuraciones que perduren largo tiempo sin estabilizarse. Más adelante se preocupará por encontrar configuraciones que muestren un determinado comportamiento, etc.

En estas páginas procuraremos encaminar este proceso paso a paso, mostrando importantes implicaciones colaterales que pueden pasar desapercibidas.


Normas del juego: las "leyes genéticas" de Conway

Hemos mencionado antes que el proceso de evolución se rige por unas leyes establecidas. Estas leyes pueden ser muy variadas y el propio Conway experimentó largamente con muchas posibilidades, buscando satisfacer tres requisitos:

  1. No ha de haber ninguna configuración inicial para la que pueda demostrarse fácilmente que la población crecerá ilimitadamente.
  2. Deben existir configuraciones iniciales que "aparentemente" crezcan sin límite.
  3. Han de existir configuraciones iniciales sencillas que crezcan y cambien durante periodos de tiempo considerables antes de extinguirse o estabilizarse.

En resumen, las reglas deben ser tales que la conducta de la población sea a la vez interesante e impredictible.

Tras muchas experiencias, Conway se decidió por las siguientes reglas que, a partir de ahora, llamaremos "leyes genéticas de Conway":

  1. SUPERVIVENCIA: Cada individuo que tenga 2 ó 3 vecinos sobrevive y pasa a la generación siguiente.
  2. FALLECIMIENTO: Cada individuo que tenga menos de 2 vecinos fallece por aislamiento. Cada individuo con más de 3 vecinos fallece por superpoblación.
  3. NACIMIENTOS: Si una casilla vacía tiene en su vecindad exactamente a 3 individuos, en la siguiente generación esa casilla contendrá un nuevo individuo.

En cuanto se comienza a experimentar se descubre que la población va constantemente experimentando cambios insólitos, muy bellos a veces y siempre inesperados.


     
           
  José Luis Alonso Borrego.
 
© Ministerio de Educación y Ciencia. Año 2001