ایرانی توانمند
Business is booming.

اتوماتای سلولی

اتوماتای سلولی مدلی از ریاضیات گسسته است

1,506

اتوماتای سلولی

اتوماتای سلولی مدلی از ریاضیات گسسته است که در مباحثی چون نظریه محاسبه‌پذیری، ریاضیات، فیزیک، سامانه‌های انطباقی پیچیده، زیست‌شناسی نظری و ریز ساختارها مورد مطالعه قرار گرفته‌است.

اتوماتای سلولی با نام‌هایی

مانند فضاهای سلولی، اتوماتای مفروش سازی، ساختارهای همگن، ساختارهای سلولی،

ساختارهای مفروش سازی و آرایه‌های تکرار شونده نیز بیان می‌گردد.

اتوماتای سلولی شامل یک شبکه منظم از سلول‌

یک اتوماتای سلولی شامل یک شبکه منظم از سلول‌ها است که هر کدام از آن‌ها در یکی از حالات از مجموعه حالات متناهی امکان‌پذیر قرار دارند.

مانند on و offیا مقدار منطقی ۰ و ۱.همچنین شبکه می‌تواند هر بعد متناهی داشته باشد.

برای هر سلول، یک مجموعه از سلول‌ها که همسایهٔ آن نامیده می‌شود، نسبت به آن سلول مشخص تعریف شده‌است.

یک حالت آغازین (time = ۰)یا(t=0) با تخصیص دادن یک وضعیت به هر سلول انتخاب می‌شود.

یک نسل جدید (توسعه t به وسیله ۱)، بر اساس یکسری قوانین ثابت (عموماً یک تابع ریاضی)

که وضعیت جدید برای هر سلول را بر اساس وضعیت جاری آن سلول و وضعیت‌های سلول‌های همسایه آن، مشخص می‌کند، تولید می‌شود.

به‌طور معمول، قوانین به روزرسانی وضعیت سلول‌ها برای هر سلول مشابه است

و در طول زمان تغییر نمی‌کند، و به کل شبکه به صورت هم‌زمان اعمال خواهد شد، هر چند استثناهایی نیز وجود دارد، مانند تصادفی و اتوماتای سلولی ناهمگام.

مطالعه سیستماتیک

این مفهوم در ابتدا در دهه ۴۰ میلادی، به وسیله استنی‌سواف اولام و جان فون نویمان در حالی که آن‌ها در آزمایشگاه ملی لس آلاموس بودند، کشف شد.

این موضوع در دهه ۵۰ و ۶۰ میلادی نیز توسط برخی مورد مطالعه قرار گرفت ولی تا دهه ۷۰ و مطرح شدن بازی زندگی کانوی، یک سلولی دو بعدی، که علاقه به این موضوع را به ابعادی فراتر از بحث‌های دانشگاهی گسترش داد،

هنوز وجود نداشت.

در دهه ۸۰، استیون ولفرم، که درگیر مطالعه سیستماتیک یک اتوماتای تک بعدی

یا چیزی که او اتوماتای سلولی بنیادی می‌نامید، بود،

دستیار تحقیقاتی او متیو کوک نشان داد که یکی از این قوانین، کامل بودن تورینگ است.

جنبه دیگری از علوم

ولفرم مقاله‌ای با عنوان جنبه دیگری از علوم (به انگلیسی: A New Kind of Science) را در سال ۲۰۰۲ منتشر نمود.

او در این مقاله مدعی شد اتوماتای سلولی در بسیاری از حوزه‌های علوم کاربرد دارد.

از جمله آن‌ها می‌توان به کاربرد آن در پردازنده‌های کامپیوتری و رمزنگاری اشاره کرد.

طبقه‌بندی اولیهٔ اتوماتای سلولی

طبقه‌بندی اولیهٔ اتوماتای سلولی که توسط ولفرم اشاره گردید از ۱ تا ۴ شماره‌گزاری شده‌است.

این طبقه‌بندی‌ها به ترتیب بدین صورت هستند: اتوماتایی که در آن الگوها به‌طور کلی به صورت همگن تثبیت شده‌اند،

اتوماتایی که الگوها در آن به ساختارهای اغلب نوسانی یا با ثبات توسعه یافته‌اند،

اتوماتایی که در آن الگوها در آن به یک قالب ظاهراً بی نظم توسعه یافته‌اند و اتوتایی که در آن الگوها کاملاً پیچیده شده‌اند

و ممکن است برای مدت زمان طولانی به همراه ساختارهای محلی با ثبات، باقی بمانند.

این طبقه آخر به نظر می‌رسد از منظر کامل بودن تورینگ صحیح بوده یا قادر به شبیه‌سازی یک ماشین تورینگ باشد.

انواع خاص از اتوماتای سلولی این‌ها هستند که برگشت‌پذیر هستند که در آن فقط یک پیکربندی مستقیماً به …

بعدی منجر می‌شود، و توتالیستیک هستند که در آن مقدار آیندهٔ سلول‌های منفرد به ارزش کل یک گروه از سلول‌های همسایه بستگی دارد.

می‌تواند انواع گوناگونی از سیستم‌های دنیای واقعی شامل سیستم‌های زیستی و شیمیایی را شبیه‌سازی کند.

 

مریم میرزاخانی

درمان ۸ بیماری با سلول‌درمانی

 

۴.۹/۵ - (۲۶ امتیاز)

نظرات بسته شده است، اما بازتاب و پینگ باز است.