صفحه 1:
صفحه 2:
CELLULAR AUTOMATA
CA
ماشینهای سلولی یا سلولهای خودکار
صفحه 3:
اتوماتای سلولی
* آلن تورینگ در ۱۹۳۶ در قضیه تاریخیاش محدودیتهای توان محاسباتی را اثبات کرد.
وی ثابت کرد كه هيج راه ميان پُروسریع برای پیش گویی خروجی یک برنامه دلخواه وجود
ندارد. این قضیه مثالی از تفیل ناپذیری محاسباتی است. ولفرام حدود ينج دهه بعد جنين
عنوان کرد که تقلیلناپذیری محاسباتی برای بسیاری از سیستمهای فیزیکی حقیقی برقرار
است.
* درسال ۱۹۲۸ جا
سلولی را ایداع کرد.
نویمان هنكام يافتن مدل رياضى براى رشد و نمو سلولهاء اتوماتاى
صفحه 4:
* وی به بيشنهاد استن. اولام از دینامیک گسته به جای پیوسته استفاده کرده و یک مدل
دوبعدی با قابلیت تولید مثل راایجاد کرد. اين مدل اولین محاسبه گر موازی است که تقلیل
ناپذیری محاسباتی آن ثابت شده است. بیست سال بعد جان کانوی با ارایه یک اتوماتای
سلولی دوبعدی به نام بازی زندگی اولین و ساده ترین مدل محاسبات جهانی را به وجود
آورد.
# اتوماتای سلولی کاربردهای فراوانی در شاخه های مختلف ازعلوم مانند ریاضی: علوم
کامپیوتره شیمیءزیست شناسی: فیزیک و اخترشناسی دارد.درواقع اوتوماتای سلولی لبزلری
مناسب برای مدل سازی پدیده های طبیعی با استفاده از قوائین موضعی است.
صفحه 5:
ساختار 2۸) بر چهار بخش اساسی مبتنی است:
Lattice of cells شبکه سلولی 0
State of cellS حالت سلول ها ۲
Neighborhood of cells wus همسایگی ۳
evolution rule Of اهلولس ؟) قانون تحول حالت
cells
صفحه 6:
شبکه سلولی
۱) شبکه سلولی یک بعدی.
2 1 0
cy شبکه سلولی دو بعدی.
1
1
1 دم | مه
1
ا oo | ao
313
1 1
1
شبکه سلولی با بعد ۳ و بیشتر
fee EF
صفحه 7:
*) همسایگی سلول ها :
|
همسایگی دو بعدی به شعاع ۱ همسایگی یک بعدی به شعاع ۱ 4
صفحه 8:
همسایگی دو بعدی به شعاع ۲ همسایگی یک بعدی به شعاع ۲
CO)
صفحه 9:
شبکهها و همسایگیهای متنوع در دوپعد
صفحه 10:
قانونتحولحالتسلولها (4
در هر (/) قانون تحول به طور موضعی ابت است
۵), ۶( = x+y + z(mod 2)
<
در اینجا مجموعه حالتها [0,1) ۸2 و شعاع همسایگی
برابر است با R=1
صفحه 11:
حالتهر ساول(2
هر سلول میتواند مجموعهای متناهی حالات
. 55۳۲۲
را اخذ کند.
[زرد آبی قرمن سفید) State Set=
صفحه 12:
#تعداد وضعیتهای نسبی یک سلول نسبت به حالتهای
همسایگی آن وقتی که شعاع همسايكى 8] و تعداد حالات
ور است برایز استبا
سر
صفحه 13:
تعداد قوانين در /) به شعاع *] و مجموعه حالات NLA
عضو برابر است با تعداد توابع
4 مار رم
ير
صفحه 14:
مثال:در حالتی که تعداد حالتها ۲ باشد (روشن-خاموش)
و شعاع همسایگی 81 باشد تعداد قوانین تحول برابر است با
2” =21€
صفحه 15:
مثال از یک قانون (قانون جمع)
x y 2 =x+ y+ z(mo®)
@ © ©)
0 ۱0 1 0 ۱1 0 01 Ex
v v
1 1 0
(6) ©) (?)
1 ۱0 1 1 11 0 1 1 1
v 1 J
0 0 3
توجه: هر همسایگی نسبی از حالتها دقيقا با شماره روی آن به طور یکتا مشخص میشود.
صفحه 16:
شماره rule number og
R=1 ,n=2 se 5s هر قانون می تواند با یک و فقط
Laval gins |
01 |> 012,...7/:¢
متناظر شود. 7
۱
k=0
را شماره قانون گویند.
شماره قانون عددی است بین ۰و ۲۱۶ .
صفحه 17:
قانو 0 شمار ۵ ۳۰
+1٩ + 05 + 028+ 0 1۵3+ 1۵3+ 122+ 1<۵+ 30-022
0- (۵)7- (6)م- (5ام- 40
g@ =9(2) =9(3) =e(4) =1
01010 01011 011 0 0 1 1
1 7 7 1
0 1 1 1
0) (6) ©) (?)
11010 1 0 [31 111 [0 1 1 1
۳ v v 0
1 0 0 0
صفحه 18:
سفید 6
6 سیاه + OB
۳۰ نماپش تصویری قانون شماره
۰٩060 1 =
®Step 2 LU
9 a
®Step 4
0 — a
eS سس
۱۳5
صفحه 19:
صفحه 20:
cS
عکس قانون شماره ۱۱۰
صفحه 21:
صفحه 22:
کاربرد اوتوماتای سلولی در
شتر
صفحه 23:
کارپرد اوتوماتای سلولی در طبیعت
صفحه 24:
صفحه 25:
جان فون نویمان
John Von
Neumann
1903-1957
در گستره وسیمی از شاخه های علم Anse pane fi AS آنایزتابعی: مکانیک
کوانتوم نظریه ار گودیک. هندسه پپوست. نتصاد. نظربه بازيها. علوم كامبيوتر.
godess هیدرودینایک و استانک و ..دارای سهمی اساسی EN
صفحه 26:
Stephen Wolfram 59
استفان والفرام
* متخصص در زمینهی فیزیک» ریاضیات و محاسبات.
بت در سال ۱۹۷۹تا ۱۹۸۱ موفق به توسعه سیستم
محاسیهی جبری 50۴
«Symbolic manipulation program
* در سال ۱۹۸۶به همراه گروهی از دانشمندان نرمافزار
محاسباتی ۷۵106۳0۵118 را تولید کرد.
* انتشار کتاب مهم او با عنوان نوع جدیدی از علم
نظریههای محاسبات وعلوم کامپیوتر را متحول کرداین
کتاب محصول فعالیتهای او در سالهای بین ۱۹۹۲تا
۲ می باشد.
صفحه 27:
جان کانوی
John Conway
1937
tol 1 یک
زندگی است؛
صفحه 28:
Alan Turing آلتورینگ
(1912-1954)
* رياضيدان ومنطق دان
سس ی و
۰ 2 را در ۱۹۳۶ ابداع کرد.
ینگ ساختاری ریاضی است که نسوه
فکر کردن کامپیوتر را مدلسازی می
تورینگ برخلاف سادگی آن میتواند
cas الكوريتم محامباتى را متلسازى "كلد
* ماشين تورينك به دانشمندان علوم کامپیوتر کمک
عى كند تا محدوديتهاى محاسبات مكانيكى يا
الكترونيكى را دريابند.