Клеточный автомат
| Описание | Кле́точный автома́т — дискретная модель, изучаемая в математике, теории вычислимости, физике, теоретической биологии и микромеханике. Основой является пространство из прилегающих друг к другу клеток (ячеек), образующих решётку. Каждая клетка может находиться в одном из конечного множества состояний (например, 1 и 0). Решётка может быть любой размерности, бесконечной или конечной, для решётки с конечными размерами часто предусматривается закольцованность при достижении предела (границы). Для каждой клетки определено множество клеток, называемых окрестностью. Например, окрестность фон Неймана ранга 2 включает все клетки на расстоянии не более 2 от текущей. Устанавливаются правила перехода клеток из одного состояния в другое. Обычно правила перехода одинаковы для всех клеток. Один шаг автомата подразумевает обход всех клеток и на основе данных о текущем состоянии клетки и её окрестности определение нового состояния клетки, которое будет у неё при следующем шаге. Перед стартом автомата оговаривается начальное состояние клеток, которое может устанавливаться целенаправленно или случайным образом |
|---|---|
| Область знаний | Математика, Информатика |
| Авторы | |
| Поясняющее видео | |
| Близкие понятия | PDE, ABM |
| Среды и средства для освоения понятия | Life (model) |
В 1970-е получила известность двухмерная клеточно-автоматная модель с двумя состояниями клеток, известная как игра «Жизнь». Изобретённая Джоном Конвеем и популяризованная Мартином Гарднером, она использует следующие правила: на квадратной решётке каждая клетка имеет 8 соседей; если клетка имеет двух «живых» соседей, она остаётся в прежнем состоянии. Если клетка имеет трёх «живых» соседей, она переходит в «живое» состояние. В остальных случаях клетка «умирает». Несмотря на свою простоту, система проявляет огромное разнообразие поведения, колеблясь между хаосом и порядком. Одним из феноменов игры «Жизнь» являются глайдеры — сочетания клеток, «движущиеся» по сетке как единое целое и взаимодействующие с другими статичными или подвижными конструкциями. Возможно установить стартовое состояние клеток, при котором глайдеры будут выполнять некоторые вычисления
