Mrówka Langtona to automat komórkowy, który modeluje mrówkę poruszającą się po siatce komórek zgodnie z kilkoma bardzo podstawowymi zasadami.
Na początku symulacji mrówka jest losowo umieszczana na siatce 2D z białych komórek. Mrówka otrzymuje również kierunek (zwrócony w górę, w dół, w lewo lub w prawo).
Następnie mrówka porusza się zgodnie z kolorem komórki, w której aktualnie siedzi, zgodnie z następującymi zasadami:
1. Jeśli komórka jest biała, zmienia się na czarną, a mrówka skręca w prawo o 90°.
2. Jeśli komórka jest czarna, zmienia się na białą, a mrówka skręca w lewo o 90°.
3. Mrówka przechodzi następnie do następnej komórki i powtarza od kroku 1.
Te proste zasady prowadzą do złożonych zachowań. Gdy zaczyna się od całkowicie białej siatki, widoczne są trzy różne tryby zachowania:
- Prostota: Podczas pierwszych kilkuset ruchów tworzy bardzo proste wzory, często symetryczne.
- Chaos: Po kilkuset ruchach pojawia się duży, nieregularny wzór czarno-białych kwadratów. Mrówka podąża pseudolosową ścieżką aż do około 10 000 kroków.
- Wyłaniający się porządek: w końcu mrówka zaczyna budować powtarzający się wzór „autostrady” składający się ze 104 kroków, które powtarzają się w nieskończoność.
Wszystkie testowane skończone konfiguracje początkowe ostatecznie zbiegają się do tego samego powtarzającego się wzoru, co sugeruje, że „autostrada” jest atraktorem mrówki Langtona, ale nikt nie był w stanie udowodnić, że jest to prawdą dla wszystkich takich początkowych konfiguracji.