Larger-scale Particle Automaton in TOPOS-Ξ

「多体粒子シミュレーション」 をっトポスクサイで記述しました。
標準出力しかないので、実際にはエミュレーション結果をグラフィカルには表示できないのかもしれません。
以下は、それをクラウドでウェブアプリに移植したものです。ライフゲームの例にある通り、一度トポスクサイで作ってそれをもとにしているので、ソースコードがエレガントです。

さらに、一発成功が続いています。
トポスクサイの可読性と数学的厳格性が効いいているものと思います。
思いたい！

space ParticleSimulationSpace {
    properties {
        dimension: Topology<Number>(2)
        continuous: Topology<Boolean>(false)
        quantum: Topology<Boolean>(true)
    }

    // 粒子の基本構造
    shape Particle {
        properties {
            position: Topology<Vector2D>
            velocity: Topology<Vector2D>
            mass: Topology<Number>
            charge: Topology<Number>
            state: Topology<ParticleState>
        }

        // 粒子の状態遷移
        mapping evolve() {
            properties {
                continuous: true
                reversible: true
                deterministic: true
            }
            
            path {
                update_position ->
                calculate_interactions ->
                apply_forces ->
                update_state
            }
        }
    }

    // シミュレーション空間
    shape SimulationField {
        properties {
            size: Topology<Vector2D>
            boundary_condition: Topology<BoundaryType>
            particle_density: Topology<Number>
        }

        // 場の更新
        mapping update_field() {
            properties {
                parallel: true
                quantum: true
            }
            
            path {
                calculate_field_potentials ->
                update_particle_positions ->
                handle_collisions ->
                apply_boundary_conditions
            }
        }
    }

    // 観測可能な出力
    shape Observable<ParticleSystem> {
        properties {
            measurable: true
            classical: true
        }

        mapping visualize() {
            path {
                project_quantum_state ->
                calculate_densities ->
                generate_output
            }
        }
    }

    // メインシミュレーションループ
    mapping simulate() {
        properties {
            continuous: true
            quantum: true
            observable: true
        }

        path {
            initialize_particles ->
            while(simulation_active) {
                update_field ->
                evolve_particles ->
                handle_interactions ->
                observe_system
            }
        }
    }
}

// 実装詳細
space ParticleImplementation {
    // 相互作用の計算
    mapping calculate_interactions() {
        properties {
            parallel: true
            quantum: true
        }
        
        path {
            for_each_particle_pair() {
                calculate_distance ->
                apply_force_law ->
                update_velocities
            }
        }
    }

    // 境界条件の処理
    mapping handle_boundaries() {
        properties {
            continuous: true
            topology_preserving: true
        }
        
        path {
            check_boundary_collision ->
            apply_reflection_rules ->
            update_particle_state
        }
    }

    // 量子状態の観測と出力
    mapping observe() {
        properties {
            classical: true
            deterministic: true
        }
        
        path {
            collect_particle_states ->
            calculate_ensemble_properties ->
            generate_visualization
        }
    }
}

// 標準出力インターフェース
space OutputInterface {
    shape Display extends Observable<Text> {
        properties {
            format: "ASCII"
            refresh_rate: Number
        }

        mapping render() {
            path {
                clear_screen ->
                draw_particles ->
                update_display
            }
        }
    }
}

Claude Artifact