In diesem Beitrag wird ein JavaScript-Script vorgestellt, mit dem sich das berühmte „Game of Life“ direkt im Browser simulieren lässt. Das vom britischen Mathematiker John Conway entwickelte System ist ein Klassiker der Informatik. Es handelt sich dabei nicht um ein Spiel im herkömmlichen Sinne, sondern um einen zellulären Automaten. Ohne weiteres Zutun entstehen aus einfachen Startbedingungen komplexe, oft biologisch anmutende Strukturen, die mit diesem Tool interaktiv erforscht werden können.
Die vier Grundregeln der Simulation
Das Schicksal jeder Zelle auf dem Spielfeld wird in jedem Zeitschritt durch ihre acht direkten Nachbarn bestimmt. Dabei kommen vier einfache Regeln zur Anwendung, die über Leben und Tod entscheiden:
Einsamkeit: Eine lebende Zelle mit weniger als zwei lebenden Nachbarn stirbt.
Fortbestand: Eine lebende Zelle mit zwei oder drei lebenden Nachbarn bleibt am Leben.
Übervölkerung: Eine lebende Zelle mit mehr als drei lebenden Nachbarn stirbt.
Geburt: Eine tote Zelle mit genau drei lebenden Nachbarn wird lebendig.
Obwohl diese Regeln trivial klingen, ermöglichen sie die Bildung von stabilen Objekten, oszillierenden Formen und sogar komplexen „Raumschiffen“, die sich über den Bildschirm bewegen.
Auswahl an vordefinierten Mustern
Um die verschiedenen Dynamiken der Simulation aufzuzeigen, wurde ein Dropdown-Menü mit mehreren bekannten Mustern in das Script integriert. Jedes dieser Muster weist ein spezifisches Verhalten auf:
Zufallsmuster: Diese Funktion füllt das gesamte Spielfeld mit einer zufälligen Verteilung. Dies ist ideal, um zu beobachten, wie sich aus dem anfänglichen Chaos nach einiger Zeit stabile Strukturen herausbilden.
Glider (Wanderer): Das bekannteste Muster im Game of Life. Es besteht aus nur fünf Zellen und bewegt sich diagonal über das Feld.
LWSS (Raumschiff): Das „Lightweight Spaceship“ ist ein grösseres Objekt, das sich horizontal über das Gitter bewegt und dabei eine konstante Form beibehält.
Small Exploder: Ein kompaktes Muster, das nach dem Start symmetrisch in alle Richtungen wächst, bis es eine stabile Endform erreicht.
10 Cell Row: Eine einfache Linie aus zehn lebenden Zellen. Obwohl der Startzustand simpel wirkt, entwickelt sich daraus eine lang anhaltende und komplexe Dynamik.
Puffer Train (Dampflok): Dieses Objekt bewegt sich über das Spielfeld und hinterlässt – ähnlich wie eine Dampflokomotive – eine Spur aus stabilen „Trümmern“ hinter sich.
Pulsar: Ein beeindruckender Oszillator mit einer Periode von drei Phasen, der seine Form rhythmisch verändert, ohne sich dabei von der Stelle zu bewegen.
Gosper Glider Gun: Diese Struktur fungiert als Fabrik. Durch das Zusammenspiel mehrerer Oszillatoren schiesst sie in regelmässigen Abständen neue Glider ab, die dann über das Feld wandern.
Funktionen und interaktive Steuerung
Bei der Umsetzung für den Browser wurde Wert auf eine einfache Bedienung gelegt. Das Script nutzt HTML5 Canvas, wodurch die Simulation auch bei grossen Feldern flüssig läuft. Besonders hervorzuheben ist die volle Interaktivität über die Maus:
Zellen manuell hinzufügen: Durch Klicken oder Ziehen mit der linken Maustaste auf ein leeres Feld werden Zellen belebt. Dies funktioniert am besten, wenn die Simulation pausiert ist.
Präzises Zeichnen: Da das Gitter eine feine Auflösung besitzt, lassen sich auch filigrane Muster oder eigene Schaltungen exakt platzieren.
Geschwindigkeit: Über einen Schieberegler lässt sich das Tempo anpassen. So können entweder Zeitlupen-Studien betrieben oder die Evolution der Muster massiv beschleunigt werden.
Das Spielfeld ist zudem als Torus-Welt programmiert. Das bedeutet, dass Muster, die am rechten Rand verschwinden, auf der linken Seite wieder auftauchen. Das verhindert, dass die Simulation an den Rändern einfach abstirbt.
Das Script zeigt eindrücklich, wie aus minimalen mathematischen Vorgaben eine enorme Komplexität entstehen kann. Wer die Regeln während des Experimentierens kurz nachschlagen möchte, findet oben rechts ein Info-Icon mit einem Fragezeichen, das beim Mouseover die Regeln einblendet. Das Game of Life ist ein spannendes Experiment für alle, die sich für Mathematik und Logik interessieren. Das Script benötigt keine speziellen Plugins und lässt sich leicht in bestehende Webseiten integrieren.
Das Game of Life Script ist unter folgendem Link zu finden: https://www.gwerdi.ch/gameoflife/
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