Κυτταρικό αυτόματο
Το κυψελοειδές αυτόματο είναι ένα μοντέλο που χρησιμοποιείται στην επιστήμη των υπολογιστών και των μαθηματικών. Η ιδέα είναι η μοντελοποίηση ενός δυναμικού συστήματος με τη χρήση ενός αριθμού κελιών. Κάθε κελί έχει μία από πολλές πιθανές καταστάσεις. Σε κάθε "στροφή" ή επανάληψη η κατάσταση του τρέχοντος κελιού καθορίζεται από δύο πράγματα: την τρέχουσα κατάστασή του και τις καταστάσεις των γειτονικών κελιών.
Ένα πολύ διάσημο παράδειγμα κυψελοειδούς αυτομάτου είναι το παιχνίδι της ζωής του Conway. Οι Stanislaw Ulam και John von Neumann περιέγραψαν για πρώτη φορά κυτταρικά αυτόματα τη δεκαετία του 1940. Το Game of Life του Conway παρουσιάστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970.
Βιολογία
Ορισμένες βιολογικές διεργασίες συμβαίνουν -ή μπορούν να προσομοιωθούν- με κυτταρικά αυτόματα.
Τα μοτίβα ορισμένων κοχυλιών δημιουργούνται από φυσικούς κυτταρικούς αυτοματισμούς. Παραδείγματα υπάρχουν στα γένη Conus και Cymbiola. Τα χρωστικά κύτταρα βρίσκονται σε μια στενή ζώνη κατά μήκος του χείλους του κελύφους. Κάθε κύτταρο εκκρίνει χρωστικές ανάλογα με την ενεργοποίηση και την αναστολή της δραστηριότητας των γειτονικών του χρωστικών κυττάρων, υπακούοντας σε μια φυσική εκδοχή ενός μαθηματικού κανόνα. Η ζώνη κυττάρων αφήνει το χρωματιστό μοτίβο στο κέλυφος καθώς αναπτύσσεται αργά. Για παράδειγμα, το ευρέως διαδεδομένο είδος Conus textile φέρει ένα μοτίβο που μοιάζει με τον κανόνα 30 του κυτταρικού αυτόματου του Wolfram.
Τα φυτά ρυθμίζουν την πρόσληψη και την απώλεια αερίων μέσω ενός κυτταρικού αυτόματου μηχανισμού. Κάθε στόμα στο φύλλο λειτουργεί ως κύτταρο.
Τα κινούμενα μοτίβα κυμάτων στο δέρμα των κεφαλόποδων μπορούν να προσομοιωθούν με ένα δισδιάστατο κυτταρικό αυτόματο δύο καταστάσεων, όπου κάθε κατάσταση αντιστοιχεί είτε σε ένα εκτεταμένο είτε σε ένα συρρικνωμένο χρωματοφόρο.
Έχουν εφευρεθεί αυτόματα κατωφλίου για την προσομοίωση των νευρώνων και μπορούν να προσομοιωθούν πολύπλοκες συμπεριφορές όπως η αναγνώριση και η μάθηση.
Οι ινοβλάστες μοιάζουν με κυτταρικά αυτόματα, καθώς κάθε ινοβλάστης αλληλεπιδρά μόνο με τους γείτονές του.
Το κλωστοϋφαντουργικό προϊόν Conus παρουσιάζει ένα μοτίβο κυτταρικού αυτοματισμού στο κέλυφός του.
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι το κυτταρικό αυτόματο;
A: Το κυτταρικό αυτόματο είναι ένα μοντέλο που χρησιμοποιείται στην επιστήμη των υπολογιστών και των μαθηματικών και μοντελοποιεί ένα δυναμικό σύστημα χρησιμοποιώντας έναν αριθμό κυττάρων. Κάθε κύτταρο έχει μία από πολλές πιθανές καταστάσεις και με κάθε επανάληψη η κατάσταση του τρέχοντος κυττάρου καθορίζεται από την τρέχουσα κατάστασή του και τις καταστάσεις των γειτονικών κυττάρων.
Ερ: Ποιος περιέγραψε πρώτος τα κυψελοειδή αυτόματα;
Α: Ο Stanislaw Ulam και ο John von Neumann περιέγραψαν για πρώτη φορά τα κυψελοειδή αυτόματα τη δεκαετία του 1940.
Ερ: Ποιο είναι ένα παράδειγμα κυψελοειδούς αυτομάτου;
Α: Ένα παράδειγμα κυτταρικού αυτομάτου είναι το παιχνίδι της ζωής του Conway, το οποίο παρουσιάστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970.
Ερ: Πώς λειτουργεί ένα κυψελοειδές αυτόματο;
Α: Ένα κυψελοειδές αυτόματο λειτουργεί μοντελοποιώντας ένα δυναμικό σύστημα χρησιμοποιώντας κελιά, καθένα από τα οποία έχει μία από πολλές πιθανές καταστάσεις. Σε κάθε επανάληψη ή "στροφή", η κατάσταση του τρέχοντος κελιού καθορίζεται από την τρέχουσα κατάστασή του και τις καταστάσεις των γειτονικών του κελιών.
Ερ: Πότε παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το παιχνίδι της ζωής του Κόνγουεϊ;
Α: Το Conway's Game Of Life προβλήθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970.
