خانه » همه موضوعات » GIS و RS » آتوماتای سلولی چیست؟
آتوماتای سلولی چیست؟

آتوماتای سلولی چیست؟

آتوماتای سلولی  با نام های سلولار آتوماتا و سلول های خودکار نیز شناخته می شود. برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ اصطلاح Automata توسط ریاضیدان انگلیسی، آلن تورینگ ارائه شد. همچنین مفهوم آتوماتای سلولی برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ در رشته کامپیوتر توسط Newman و Ulam بوجود آمد. بعدها Conwayریاضیدان در دانشگاه کمبریج این مفهوم را توسعه داد که نظریه او به نام بازی زندگی مشهور شد.

تنوع و سادگی رفتار آتوماتای سلولی، امکان استفاده از آن را در علوم مختلفی از اکولوژی و بیولوژی گرفته، تا کامپیوتر، ریاضی و فیزیک فراهم می سازد. در آتوماتای سلولی هدف، مدلسازی سیستمی با معادلات پیچیده مشابه معادلات دیفرانسیل نیست. بلکه سعی در بیان سیستم با عناصری ساده و نمایش پیچیدگی آن با استفاده از تعامل این عناصر بر طبق قوانینی ساده است.

درعلوم مختلف همیشه سعی بر این بوده است تا با شکستن سیستم ها به اجزای کوچکتر، آنها را تجزیه و تحلیل نمایند. اما در مدل آتوماتای سلولی روش دیگری در پیش گرفته می شود و آن قرار دادن اجزای ساده در کنار هم، بمنظور ایجاد یک سیستم پیچیده می باشد. سالهای زیادی است که مدل محاسباتی آتوماتای سلولی برای مطالعه مباحث پدیدار شناختی، شامل ارتباطات، محاسبات، ساختمان، رشد و نمو، تکثیر، رقابت و تکامل در طبیعت پیشنهاد شده است آتوماتای سلولی همچنین یک ابزار خوب برای مدل کردن پدیده های پویا، بوسیله قوانین اساسی و بنیادی میباشد. آتوماتای سلولی در حقیقت سیستم های دینامیکی گسسته ای هستند که رفتارشان کاملاً بر اساس ارتباط محلی استوار است. در آتوماتای سلولی فضا بصورت شبکهای یک یا چند بعدی از سلولها تعریف می گردد. و هر سلول دارای خواصی است که در طول زمان میتواند تغییر کند. مقادیر متغیرهای هر سلول در هر بازه زمانی حالت آن سلول را مشخص میکند و حالت کلیه سلول ها با هم در یک بازه زمانی حالت و رفتار کل سیستم را نشان میدهد. زمان بصورت گسسته پیش می رود و قوانین آن بصورت سرتاسری است که از طریق آن در هر مرحله هر سلول، وضعیت جدید خود را با در نظر گرفتن همسایه های مجاور خود بدست می آورد. بطور کلی آتوماتای سلولی را می توان به عنوان سیستم های محاسباتی نیز در نظر گرفت که اطلاعات کد شده در خودشان را پردازش می کنند. با توجه به کاربرد اتوماتای سلولی در علوم مختلف، هر کدام از رشته ها تعریفی از اتوماتای سلولی ارائه میدهند. شکل زیر نمونه ای از یک آتومای سلولی را نشان می دهد. این تصویر  بر مبنای قوانین انتقال کار می کند؛ به این صورت که سلول ها تغییر وضعیت می دهد و به صورت اتوماتیک منجر به تکرار یک چرخه می شوند که شبیه به شلیک های پیاپی است.

اسلحه گلایدرساز گاسپر در سلولار آتوماتای مبتنی بر بازی زندگی کانوی

اسلحه گلایدرساز گاسپر در سلولار آتوماتای مبتنی بر بازی زندگی کانوی

آتوماتای سلولی  با نام های سلولار آتوماتا و سلول های خودکار نیز شناخته می شود. برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ اصطلاح Automata توسط ریاضیدان انگلیسی، آلن تورینگ ارائه شد. همچنین مفهوم آتوماتای سلولی برای اولین بار در دهه ۱۹۴۰ در رشته کامپیوتر توسط Newman و Ulam بوجود آمد. بعدها Conwayریاضیدان در دانشگاه کمبریج این ...

بازنگری

خلاصه : مفید بود؟

امتیازات کاربری: 4.46 ( 5 رای ها)
0

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

*