Celični avtomat

Celični avtomat je model, ki se uporablja v računalništvu in matematiki. Gre za modeliranje dinamičnega sistema s številnimi celicami. Vsaka celica ima eno od več možnih stanj. Z vsakim "obratom" ali iteracijo je stanje trenutne celice odvisno od dveh stvari: njenega trenutnega stanja in stanj sosednjih celic.

Zelo znan primer celičnega avtomata je Conwayeva igra življenja. Stanislaw Ulam in John von Neumann sta celične avtomate prvič opisala v štiridesetih letih prejšnjega stoletja. Conwayeva igra življenja je bila prvič prikazana v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

Biologija

Nekateri biološki procesi potekajo - ali jih je mogoče simulirati - s celičnimi avtomati.

Vzorce nekaterih školjk ustvarjajo naravni celični avtomati. Primeri so vidni pri rodovih Conus in Cymbiola. Pigmentne celice so v ozkem pasu vzdolž roba školjke. Vsaka celica izloča pigmente glede na aktivacijsko in inhibicijsko aktivnost sosednjih pigmentnih celic, pri čemer se ravna po naravni različici matematičnega pravila. Ob počasni rasti pušča pas celic na lupini barvni vzorec. Tako ima na primer razširjena vrsta Conus textile vzorec, ki spominja na Wolframovo pravilo 30 celičnega avtomata.

Rastline uravnavajo vnos in izgubo plinov z mehanizmom celičnega avtomata. Vsaka stoma na listu deluje kot celica.

Gibljive vzorce valovanja na koži glavonožcev je mogoče simulirati z dvodimenzionalnim celičnim avtomatom z dvema stanjema, pri čemer vsako stanje ustreza razširjeni ali umaknjeni kromatofori.

Za simulacijo nevronov so bili izumljeni pragovni avtomati, s katerimi je mogoče simulirati kompleksno vedenje, kot sta prepoznavanje in učenje.

Fibroblasti so podobni celičnim avtomatom, saj vsak fibroblast sodeluje le s svojimi sosedi.

Tekstil Conus ima na svoji lupini vzorec celičnega avtomata.Zoom
Tekstil Conus ima na svoji lupini vzorec celičnega avtomata.

Sorodne strani

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je celični avtomat?


O: Celični avtomat je model, ki se uporablja v računalništvu in matematiki in ki modelira dinamični sistem z uporabo številnih celic. Vsaka celica ima eno od več možnih stanj, stanje trenutne celice pa se pri vsaki iteraciji določi glede na njeno trenutno stanje in stanja sosednjih celic.

V: Kdo je prvi opisal celične avtomate?


O: Stanislaw Ulam in John von Neumann sta prva opisala celične avtomate v štiridesetih letih 20. stoletja.

V: Kaj je primer celičnega avtomata?


O: Primer celičnega avtomata je Conwayeva igra življenja, ki je bila prvič prikazana v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

V: Kako deluje celični avtomat?


O: Celični avtomat deluje tako, da modelira dinamični sistem s celicami, od katerih ima vsaka eno od več možnih stanj. Z vsako iteracijo ali "obratom" se stanje trenutne celice določi glede na njeno trenutno stanje in stanja sosednjih celic.

V: Kdaj je bila prvič prikazana Conwayeva igra življenja?


O: Conwayeva igra življenja je bila prvič prikazana v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3