Zellularer Automat (ca)

Definition - Was bedeutet Cellular Automaton (CA)?

Ein zellularer Automat (CA) ist eine spezifisch geformte Gruppe von farbigen Gitterzellen, die dafür bekannt sind, sich durch mehrere und diskrete Zeitschritte gemäß einem Regelsatz zu entwickeln, der von benachbarten Zellzuständen abhängt. Diese Schritte werden iterativ mehrmals wiederholt.

Technische.me erklärt Cellular Automaton (CA)

In den 1940er Jahren wurde das CA-Konzept von John von Neumann und Stanislaw Ulam im Los Alamos National Laboratory im Norden von New Mexico initiiert. Es ist das einfachste Modell räumlich verteilter Systeme. Eine bekannte CA ist The Game of Life, das in den 1960er Jahren vom Mathematiker John Conway erfunden wurde.

Eine Zertifizierungsstelle besteht aus einem regulären Zellengitter, jedes in einer endlichen Anzahl von Zuständen, die im Allgemeinen EIN und AUS sind. Das Gitter hat eine beliebige Anzahl von Dimensionen. Alle benachbarten Zellen werden relativ zu einer bestimmten Zelle definiert, und alle Zellen schauen in benachbarte Zellen. Mit diesen Informationen wendet jede Zelle einfache Regeln an, um zu bestimmen, welcher Status geändert werden muss.

Die grundlegende Eigenschaft einer Zertifizierungsstelle basiert auf dem Raster, auf dem sie berechnet wird. Das einfachste Gitter ist eine eindimensionale Linie. Quadratische, dreieckige und hexagonale Gitter sind in zwei Dimensionen üblich, die über ein kartesisches Gitter willkürlich in mehreren Dimensionen konstruiert werden.

Der Grundtyp der Zertifizierungsstelle ist ein binärer nächster Nachbar, bei dem es sich um einen eindimensionalen Automaten handelt, der als elementare Zertifizierungsstelle bezeichnet wird. Es gibt 256 solcher zellularer Automaten, die alle durch eine eindeutige Binärzahl mit einer Dezimaldarstellung indiziert sind, die als Regel für einen bestimmten Automaten bekannt ist. Diese 256 Zertifizierungsstellen werden als Wolfram-Code bezeichnet.

Eine andere CA-Form ist eindimensional und totalistisch, wobei die Evolution durch Durchschnittswerte benachbarter Zellen bestimmt wird. Die einfachsten Beispiele enthalten Farben.

In einer reversiblen Zertifizierungsstelle gibt es für jede aktuelle Zertifizierungsstellenkonfiguration genau ein Vorabbild. Ein kontinuierlicher Automat verwendet kontinuierliche Funktionen, und seine Zustände sind auch stetig, wobei der Zustandszustand endliche reelle Zahlen sind.