Клеточный автомат
Клеточный автомат - это модель, используемая в компьютерных науках и математике. Идея заключается в моделировании динамической системы с помощью ряда ячеек. Каждая ячейка имеет одно из нескольких возможных состояний. При каждом "повороте" или итерации состояние текущей ячейки определяется двумя факторами: ее текущим состоянием и состоянием соседних ячеек.
Очень известным примером клеточного автомата является "Игра жизни" Конвея. Станислав Улам и Джон фон Нейман впервые описали клеточные автоматы в 1940-х годах. Игра жизни Конвея была впервые продемонстрирована в 1970-х годах.
Биология
Некоторые биологические процессы происходят - или могут быть смоделированы - с помощью клеточных автоматов.
Узоры некоторых морских раковин создаются природными клеточными автоматами. Примеры можно увидеть в родах Conus и Cymbiola. Пигментные клетки расположены узкой полосой вдоль губы раковины. Каждая клетка выделяет пигменты в соответствии с активирующей и ингибирующей активностью соседних пигментных клеток, подчиняясь природной версии математического правила. По мере медленного роста раковины полоса клеток оставляет на ней цветной узор. Например, широко распространенный вид Conus textile имеет узор, напоминающий клеточный автомат Вольфрама с правилом 30.
Растения регулируют потребление и потерю газов с помощью механизма клеточного автомата. Каждая стома на листе действует как клетка.
Движущиеся волновые картины на коже головоногих моллюсков могут быть смоделированы с помощью двумерного клеточного автомата с двумя состояниями, каждое из которых соответствует либо расширенному, либо втянутому хроматофору.
Для моделирования нейронов были изобретены пороговые автоматы, с помощью которых можно моделировать сложные формы поведения, такие как распознавание и обучение.
Фибробласты похожи на клеточные автоматы, поскольку каждый фибробласт взаимодействует только со своими соседями.
Текстиль Conus демонстрирует узор клеточного автомата на своей оболочке.
Похожие страницы
Вопросы и ответы
В: Что такое клеточный автомат?
О: Клеточный автомат - это модель, используемая в информатике и математике, которая моделирует динамическую систему с помощью ряда клеток. Каждая клетка имеет одно из нескольких возможных состояний, и с каждой итерацией состояние текущей клетки определяется ее текущим состоянием и состояниями соседних клеток.
В: Кто впервые описал клеточные автоматы?
О: Станислав Улам и Джон фон Нейман впервые описали клеточные автоматы в 1940-х годах.
В: Что является примером клеточного автомата?
О: Примером клеточного автомата является "Игра жизни" Конвея, которая была впервые продемонстрирована в 1970-х годах.
В: Как работает клеточный автомат?
О: Клеточный автомат работает путем моделирования динамической системы с помощью клеток, каждая из которых имеет одно из нескольких возможных состояний. С каждой итерацией или "поворотом" состояние текущей клетки определяется ее текущим состоянием и состояниями соседних клеток.
В: Когда была впервые показана "Игра жизни Конвея"?
О: Впервые фильм Conway's Game Of Life был показан в 1970-х годах.
