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Rainbow Game of Life

Este repositório contém diferentes implementações do Rainbow Game of Life, um algoritmo celular desenvolvido como parte de uma atividade para a disciplina de Programação Concorrente e Distribuída (PCD). O Rainbow Game of Life é uma variação do famoso Jogo da Vida de Conway, no qual células em uma grade evoluem de acordo com regras simples.

Tabela de Conteúdos

• Autores
• Objetivo
• Funcionamento do Algoritmo
• Resultados de Tempo
• Diferentes Implementações
  • PThread
  • OpenMP
  • MPI
• Configurações de Hardware
• Licença

Autores

• Bruno Pires
• Gabriel Almeida
• Matheus Silva

Objetivo

O principal objetivo deste projeto é demonstrar a aplicação de programação multithread para otimizar o desempenho do algoritmo do Jogo da Vida, permitindo uma simulação mais rápida e eficiente.

Funcionamento do Algoritmo

O Rainbow Game of Life segue as regras clássicas do Jogo da Vida de Conway. As células em uma grade bidimensional evoluem de acordo com as seguintes regras:

1. Qualquer célula viva com menos de 2 vizinhos vivos morre, como se estivesse de solidão.
2. Qualquer célula viva com 2 ou 3 vizinhos vivos continua viva na próxima geração.
3. Qualquer célula viva com mais de 3 vizinhos vivos morre, como se estivesse superpopulada.
4. Qualquer célula morta com exatamente 3 vizinhos vivos se torna uma célula viva, como por reprodução.

A configuração inicial da matriz é a seguinte:

• Inicie a geração inicial do tabuleiro (array) a partir da posição [1, 1] com uma figura de um Glider, onde as células vazias correspondem ao valor zero (0.0) e as células preenchidas correspondem ao valor um (1.0), conforme a figura abaixo:

0 1 0
0 0 1
1 1 1

• Além disso, adicione a figura de um R-pentomino a partir da linha 10 e coluna 30, da seguinte forma:

0 1 1
1 1 0
0 1 0

Visualização do funcionamento do algoritmo:

Resultados de Tempo

Os resultados de tempo foram obtidos a partir de uma comparação entre diferentes implementações do Rainbow Game of Life, variando o número de threads. O gráfico a seguir mostra a comparação entre o número de threads (eixo X) e o tempo em segundos (eixo Y) necessário para simular as 2000 gerações:

Diferentes Implementações

PThread

Para acessar a implementação com pthreads, acesse o diretório pthread.

OpenMP

Para acessar a implementação com OpenMP, acesse o diretório openmp.

MPI

Para acessar a implementação com MPI, acesse o diretório mpi.

Configurações de Hardware

O algoritmo foi executado em um computador com as seguintes configurações:

• Processador:

• Memória RAM:

• Sistema Operacional: Windows 11

Licença

Este projeto é licenciado sob a MIT. Consulte o arquivo LICENSE para obter mais detalhes.

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Divirta-se explorando o Rainbow Game of Life e experimentando com suas próprias configurações! Se tiver alguma dúvida ou sugestão, sinta-se à vontade para entrar em contato com os autores.

Agradecemos por visitar nosso repositório!