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Le Jeu de la vie
1 325 mots · environ 6 min de lecture
Une grille, deux règles, et des formes qui naissent, bougent et se reproduisent toutes seules : le « jeu » sans joueur du mathématicien John Conway, à essayer ici.
Le petit terrain se joue à la souris, au doigt ou au clavier. Plus bas : ceux qui ont construit un ordinateur dedans, des vidéos, des anecdotes de geek et ceux qui pensent autrement. Pour le replacer dans son époque : l’histoire des jeux.
Le Jeu de la vie : deux règles, et tout un monde
Le mathématicien britannique John Conway invente un « jeu » où personne ne joue. Une grille, des cellules vivantes ou mortes, et deux règles, appliquées partout en même temps, à chaque tour :
- Une cellule vivante qui a 2 ou 3 voisines vivantes survit. Avec moins, elle meurt d’isolement ; avec plus, elle meurt d’étouffement.
- Une cellule morte qui a exactement 3 voisines vivantes naît.
C’est tout. Et pourtant, de ces deux règles surgissent des formes qui bougent, qui se croisent, qui se reproduisent : on dit que ces comportements « émergent », puisqu’aucune règle ne les a écrits. Le jeu est présenté au public en octobre 1970, dans la chronique de Martin Gardner de la revue Scientific American.
Génération 0
Comment jouer
- Cliquez (ou touchez) une case pour poser ou retirer une cellule ; en glissant, vous en posez ou en retirez plusieurs.
- Au clavier, placez-vous d’abord sur le terrain (touche Tab) : flèches pour déplacer le curseur, Espace ou Entrée pour poser ou retirer une cellule, P pour lancer ou arrêter, N pour avancer d’une génération.
- Le planeur se déplace en diagonale. Le clignotant alterne entre deux états. Le canon de Gosper (1970) tire un planeur toutes les 30 générations.
- Les bords du terrain sont des murs : un planeur qui s’y écrase laisse un petit bloc.
- Rien n’est envoyé, rien n’est gardé dans votre navigateur.
Ils ont construit un ordinateur dedans
Les règles sont si simples qu’on les croirait un jouet. Pourtant, le Jeu de la vie est « Turing-complet » : en théorie, il peut calculer tout ce qu’un ordinateur sait calculer. Voici ce que des passionnés en ont fait, avec leurs sources.
- Une machine de Turing, en avril 2000. Paul Rendell en construit une dans le Jeu de la vie ; il en publie ensuite des versions universelles (2010, puis 2011) et un livre en 2015, Turing Machine Universality of the Game of Life. LifeWiki : Paul Rendell.
- Un « pixel » qui contient un Jeu de la vie, en 2006. Brice Due, entre l’automne 2005 et le printemps 2006, bâtit l’OTCA metapixel : un bloc de 2048 × 2048 cellules qui se comporte lui-même comme une seule cellule de Life. LifeWiki : OTCA metapixel.
- Le Jeu de la vie dans le Jeu de la vie, en 2012. Avec ces metapixels, Phillip Bradbury réalise la vidéo « Life in life » : on dézoome sur un Jeu de la vie qui tourne dans un Jeu de la vie. Life in life, Phillip Bradbury ; The Aperiodical, 13 mai 2012.
- Un Tetris, en 2017. Une équipe de bénévoles répond à un défi posé sur Code Golf Stack Exchange en 2013 : le projet « Quest for Tetris » bâtit un processeur dans le Jeu de la vie, avec son langage d’assemblage, et y fait tourner un Tetris. Le tout couvre des millions de cellules de côté et tourne en simulation, pas en temps réel. La réponse sur Code Golf Stack Exchange ; Hackaday, 17 septembre 2017.
- Les canons, dès 1970. En novembre 1970, Bill Gosper trouve un motif qui tire un planeur toutes les 30 générations : le premier motif fini connu qui grandit sans fin. C’est celui du terrain ci-dessus. LifeWiki : Gosper glider gun.
Un défi pour les minecrafteurs qui s’ennuient : c’est du « high level ». Dans Minecraft aussi, on a bâti de vrais processeurs en redstone : en 2021, Sammyuri a construit CHUNGUS 2, un processeur 8 bits qui fait tourner Tetris, Snake et même le Jeu de la vie. 80.lv, 20 décembre 2021.
À voir, en vidéo
Ces vidéos sont chez leurs auteurs ; les liens s’ouvrent sur YouTube.
- « Le Jeu de la Vie », chaîne EGO (avril 2024, en français) : à voir en premier.
- « Le Jeu de la Vie », chaîne Science étonnante, de David Louapre (décembre 2017, en français).
- « Let’s BUILD a COMPUTER in CONWAY’s GAME of LIFE », chaîne d’Alan Zucconi (2020, en anglais) : comment on construit un ordinateur dans le jeu.
- « Inventing Game of Life (John Conway) », chaîne Numberphile (mars 2014, en anglais) : Conway raconte l’invention de son jeu.
- « Life in life », chaîne de Phillip Bradbury (2012) : le jeu dans le jeu.
Anecdotes de geek
- Les canons et les montagnes. Un classique : l’artillerie, où l’on se tire dessus de colline en colline. Scorched Earth, de Wendell Hicken, sort en 1991 sur MS-DOS : des chars règlent l’angle et la puissance de leur tir sur un relief en deux dimensions. Bien avant, Artillery Duel (1982-1983) faisait déjà s’affronter deux canons de part et d’autre d’une montagne. Wikipédia, Scorched Earth ; DOS Games Archive, Scorched Earth ; Wikipédia, Artillery Duel.
- Le lien avec le Jeu de la vie. Le canon de Gosper (1970) « tire » des planeurs, comme les canons des vieux jeux envoient leurs obus : mais ici, ce sont les règles qui tirent.
- La fusée à poser. À l’automne 1969, Jim Storer, lycéen au Massachusetts, écrit en FOCAL, sur un PDP-8, un jeu où l’on pose un module lunaire en dosant la poussée. David Ahl le convertit en BASIC (« Lunar »), et il se retrouve dans le livre BASIC Computer Games en 1978 ; Atari en tire en 1979 une borne d’arcade, Lunar Lander. La page de Jim Storer ; Wikipédia, Lunar Lander (genre).
- Le vrai atterrissage. Sur nos écrans, on faisait atterrir une fusée en BASIC. Le 23 novembre 2015, la capsule New Shepard de Blue Origin dépasse les 100 km, et son lanceur revient se poser à la verticale, dans l’ouest du Texas ; le 21 décembre 2015, le premier étage d’un Falcon 9 de SpaceX se pose après avoir lancé des satellites en orbite. National Space Society ; collectSPACE.
- À Elon Musk.
Je t’admire : tu l’as fait en vrai.
Il a fait du rêve des gosses de 1969 une réalité. Il a ouvert la voie, donc beaucoup est possible. - La suite. Maintenant, notre data center à côté du Soleil ;) planqué dans la Lune, l’IA + le quantique, et on va revivre le Big Bang. Je veux y assister comme lui. Mieux : moi aussi, je veux participer.
Ma génération, franchement, on pensait que tous les problèmes allaient se régler. Peut-être est-ce à notre tour de jouer ?
Ceux qui pensent autrement
Que « émerge » vraiment le comportement du Jeu de la vie est une question débattue. On parle d’émergence « faible » quand tout se déduit en faisant tourner les règles, et d’émergence « forte » quand quelque chose résisterait à cette déduction. Dans un article de 2022, Thomas Schmickl utilise le Jeu de la vie pour soutenir que certaines propriétés globales ne se prédisent pas à partir des seules règles locales, ce qui, selon lui, brouille la frontière entre les deux. La lecture « faible », proposée par le philosophe Mark Bedau en 1997, reste celle que d’autres défendent et affinent, par exemple Nora Berenstain, qui la relie à la notion de « motif réel » : les formes du Jeu de la vie seraient bien réelles, sans rien d’autre que les règles derrière. Schmickl, « Strong Emergence Arising from Weak Emergence », 2022 ; Nora Berenstain, « Strengthening Weak Emergence », préversion d’un article annoncé dans la revue Erkenntnis.
La suite du chemin
Le Jeu de la vie paraît en octobre 1970 : la frise des jeux le replace entre Spacewar!, Pong et Minecraft.
L’histoire des jeux