Ląstelinis automatas
Ląstelinis automatas yra kompiuterių moksle ir matematikoje naudojamas modelis. Jo esmė - modeliuoti dinaminę sistemą naudojant tam tikrą skaičių ląstelių. Kiekviena ląstelė turi vieną iš kelių galimų būsenų. Kiekvieno "posūkio" arba iteracijos metu dabartinės ląstelės būseną lemia du dalykai: dabartinė ląstelės būsena ir kaimyninių ląstelių būsenos.
Labai garsus ląstelinio automato pavyzdys yra Konvėjaus "Gyvenimo žaidimas". Stanislawas Ulamas ir Johnas von Neumannas pirmą kartą aprašė ląstelinius automatus XX a. ketvirtajame dešimtmetyje. Konvėjaus "Gyvenimo žaidimas" pirmą kartą buvo parodytas 1970-aisiais.
Biologija
Kai kurie biologiniai procesai vyksta arba gali būti modeliuojami ląsteliniais automatais.
Tam tikrų kriauklių raštus generuoja natūralūs ląsteliniai automatai. Pavyzdžių galima pamatyti Conus ir Cymbiola gentyse. Pigmentinės ląstelės yra siauroje juostoje išilgai kriauklės lūpos. Kiekviena ląstelė išskiria pigmentus, atsižvelgdama į kaimyninių pigmentinių ląstelių aktyvinantį ir slopinantį aktyvumą, paklusdama natūraliai matematinės taisyklės versijai. Lėtai augdama ląstelių juosta palieka spalvotą raštą ant kiauto. Pavyzdžiui, plačiai paplitusios rūšies Conus textile kiautas turi raštą, panašų į Volframo 30 taisyklės 30 ląstelinį automatą.
Augalai reguliuoja dujų suvartojimą ir netekimą naudodami ląstelinio automato mechanizmą. Kiekviena lapo stoma veikia kaip ląstelė.
Judančių bangų raštus ant galvakojų odos galima imituoti naudojant dviejų būsenų dvimatį ląstelinį automatą, kurio kiekviena būsena atitinka išsiplėtusį arba atsitraukusį chromatoforą.
Neuronams imituoti buvo išrasti slenkstiniai automatai, kuriais galima imituoti sudėtingą elgesį, pavyzdžiui, atpažinimą ir mokymąsi.
Fibroblastai panašūs į ląstelių automatus, nes kiekvienas fibroblastas sąveikauja tik su savo kaimynais.
Ant Conus tekstilės kiauto matomas ląstelinio automato raštas.
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra ląstelinis automatas?
Atsakymas: Ląstelinis automatas - tai kompiuterių moksle ir matematikoje naudojamas modelis, kuriame dinaminė sistema modeliuojama naudojant tam tikrą skaičių ląstelių. Kiekviena ląstelė turi vieną iš kelių galimų būsenų, o kiekvienos iteracijos metu dabartinės ląstelės būseną lemia jos dabartinė būsena ir kaimyninių ląstelių būsenos.
K: Kas pirmasis aprašė ląstelinius automatus?
A: Stanislawas Ulamas ir Johnas von Neumannas pirmieji aprašė ląstelinius automatus XX a. ketvirtajame dešimtmetyje.
K: Koks yra ląstelinio automato pavyzdys?
A: Ląstelinio automato pavyzdys yra Konvėjaus "Gyvenimo žaidimas", kuris pirmą kartą buvo parodytas XX a. aštuntajame dešimtmetyje.
K: Kaip veikia ląstelinis automatas?
A: Ląstelinis automatas veikia modeliuodamas dinaminę sistemą naudojant ląsteles, kurių kiekviena turi vieną iš kelių galimų būsenų. Per kiekvieną iteraciją arba "ėjimą" dabartinės ląstelės būseną lemia jos dabartinė būsena ir kaimyninių ląstelių būsenos.
K: Kada pirmą kartą buvo parodytas Konvėjaus "Gyvenimo žaidimas"?
A: "Conway's Game Of Life" pirmą kartą buvo parodytas praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje.
