Sprog :
SWEWE Medlem :Logon |Registrering
Søg
Encyclopedia samfund |Encyclopedia Svar |Indsend spørgsmål |Ordforråd Viden |Upload viden
Forrige 1 Næste Vælg sider

Cellulære automater

Cellulære automater (Cellular automat, flertalsformen af ​​cellulære automater, kaldet CA, blev det også oversat til cellulære automater, gitter automater, molekylær automater eller cellulære automater). Er en tid og rum er diskrete dynamiske systemer. Spredt i den regelmæssige gitter (Gitter Grid) Hver Cellular (Cell) tager en endelig diskret tilstand, skal du følge de samme regler for handling, som fastsættes i overensstemmelse med lokale regler synkroniserede. Et stort antal af cellulære interaktioner udgør en simpel udviklingen af ​​et dynamisk system.Cellulære automater

I modsætning til kinetisk model, er cellulære automater ikke bestemt af fysiske ligninger eller funktioner strengt definerede, men med en række model byggeri regler udgjorde. De, der opfylder disse regler, kan betragtes som en model for cellulære automater modeller. Således cellulære automater model er en generel betegnelse for en klasse eller en metodisk ramme. Der er præget af tid og rum, de diskrete tilstande er hver kun tage et endeligt antal tilstandsvariable, og ændringen af ​​statens regler i tid og rum er lokal.

Specifik forklaring

Cellulære automater konstrueret uden fast matematisk formel udgør kompliceret måde, en masse varianter, adfærdsmæssige kompleksitet. Så klassificeringen er også sværere, fordi den cellulære automat genereret for klassificering af cellulære automater forskning er et vigtigt forskningsemne og kerne cellulære automater teori, baseret på forskellige udgangspunkter, kan cellulære automater Der er en lang række kategorier, hvoraf den mest indflydelsesrige var utvivlsomt S. Wolfram gjort i begyndelsen af ​​1980'erne på grundlag af den dynamiske opførsel af cellulære automater klassificering, og klassifikation baseret på cellulære automater dimension er også den enkleste og mest almindeligt anvendte division. Hertil kommer, at i 1990, Howard A.Gutowitz foreslår en hierarkisk adfærd baseret på cellulære automater Markov sandsynlighed målinger Senatet kvantitativ klassificeringssystem (Gutowitz, HA, 1990). Her er de to første kategorier, for yderligere beskrivelse. Samtidig introduceret og diskuteret S. Wolfrarm på flere specielle typer af cellulære automater detaljeret analyse af den evolutionære adfærd endimensional cellulære automater, og på grundlag af et stort antal edb-eksperimenter, hele cellulære automater dynamiske opførsel af fire hovedkategorier (Wolfram. S., 1986):

⑴ glat form: fra enhver oprindelige tilstand, efter en vis tid til at køre, stabiliseret cellulære rum et rum konfiguration, hvor hvert rum refererer cellulær støt i en fast tilstand. Du må ikke ændre sig med tiden.

⑵ kredsløb: Efter en vis periode af tid til at køre en række simple cellulære rum tendens til en fast struktur (Stabile Patterns) eller periodiske strukturer (Perlodical Mønstre). Da disse strukturer kan ses som et filter (filter), kan anvendes forskningen til billedbehandling.

⑶ Chaos typen: starter fra alle oprindelige tilstand, efter en vis periode til at køre, cellulære automater udviser kaotisk opførsel af ikke-periodiske, statistiske egenskaber af den resulterende struktur er ikke længere ændres slutter, normalt præsenterer fraktale dimension funktioner.

⑷ Complex: fremkomsten af ​​komplekse lokale struktur, eller en delvis kaos, hvoraf nogle vil fortsætte med at sprede sig.

Beskriv

Fra et andet synspunkt kan cellulære automater betragtes som elsystemet, hvilket kan være begyndelsen på piloten, spor, faste punkt, cykelsti og ultimative jernbane og en række begreber, der anvendes i studiet af cellulære automater, ovenstående klassificering, og kan beskrives som henholdsvis (Tan Yuejin 1996; Xie Huimin, 1994; Li Cai Wei, 1997);

⑴ ensartet, er denne stat attraktor point, eller kaldet fast punkt;

⑵ simpel periodisk struktur, nemlig den periodiske attraktor, eller kaldet periodisk kredsløb;

⑶ kaotiske aperiodiske mønstre, nemlig kaotisk attraktor;

⑷ Denne adfærd kan sammenlignes med den fjerde kategori og livet og andre komplekse systemer af selvorganisering, men ingen tilsvarende mønster i et kontinuerligt system. Men set fra forskning om cellulære automater taler, de fleste forskning værdien af ​​at have en fjerde klasse af cellulære automater adfærd, fordi sådanne cellulære automater anses for at have "emergent beregning" (Emergent Computation) funktion, studie indikerer, at computeren kan bruges som generaliseret (Universal Computer) for at simulere vilkårligt komplicerede beregninger. Desuden er denne type af cellulære automater i udviklingsprocessen også viste en stærk irreversible (lrreversibility) egenskaber, og at denne cellulære automater efter vis begrænset omsætning, kan der være "døde", dvs alle Cellular staten bliver nul.

Ansøgning

Cellulære automater kan anvendes til at undersøge mange af de almindelige fænomen. Herunder kommunikation, information overførsel (Communicahon), computing (Compulation), byggeri (Construction), vækst (vækst), kopi (Reproduktion), konkurrence (Konkurrence) og evolution (Evolutio,]) osv. (Smith A. 1969; Perrier , JY, 1996). Samtidigt. Det er teorien om dynamiske systemer i forbindelse med ordren (Bestilling), turbulens (Turbulens) Chaos (Kaos), asymmetrisk (Symmetry-Breaking), studie fraktal (Fractality) og andre komplekse fænomener samlede system adfærd og give en effektiv modelværktøjer (Vichhac G, 1984. Bennett, C, 1985).

Siden selvgenererende cellulære automater, er almindeligt anvendt på forskellige områder af social, økonomisk, militær og videnskabelig forskning. Anvendelsen inden for sociologi, biologi, økologi, informationsvidenskab, datalogi, matematik, fysik, kemi, geografi, miljø, militær videnskab.

I sociologien

Cellulære automater til forskning af den økonomiske krise og udbruddet af dannelsen processen for den sociale adfærd hos individer, pop fænomener, såsom tøj mode farve dannelse. I biologi, er cellulære automater design idé selv stammer fra idéen om biologisk selvreproduktion og dermed dens anvendelse i biologi er mere naturligt og udbredt. Såsom mekanismen vækst og proces simulering af cellulære automater for tumorceller til at udforske den mekanisme af den menneskelige hjerne (Victor.Jonathan.D., 1990), HIV-AIDS-virusinfektion (Sieburg, HB. 1990), selv-organisering, selv- Reproduktiv undersøgelser og biologiske fænomener, såsom den nyeste populære klon (klon) teknologi mv (ErmentroutG. B., 1993).

I økologi

Cellulære automater til kanin - økologisk dynamisk proces simulering, såsom fisk, viser tilfredsstillende dynamiske effekter - græs, haj, cellulære automater også anvendt med succes til myrer, gæs, vandrende fisk og andre dyr simulere gruppe adfærd, desuden dispersionsmodellering biomer cellulære automat model er også baseret på en anvendelse af det nuværende hot spot. I informationsvidenskab. Cellulære automater Ran gemme oplysninger om forskning, transmission, diffusion proces. Ud over. Deutsch (1972), Sternberg (1980) og Rosenfeld (1979), der vil være to-dimensionelle cellulære automater anvendt på billedbehandling og mønstergenkendelse (WoIfram.S., 1983).

I datalogi

Cellulære automater kan ses som en parallel computer og bruges til at studere (Wolfram.S.1983) parallel computing. Ud over. Cellulære automater er også brugt i computergrafik forskning.

I matematik kan cellulære automater bruges til at studere talteori og parallel computing. For eksempel Fischer (1965) designet primtal filter (Prime Number Sigter) (Wolfram, S.1983).

I fysik

Ud over den gitter gas cellulære automater vellykket anvendelse af fluid mekanik. Cellulære automater simulering anvendes også magnetfelt, elektrisk felt, etc., såvel som termisk diffusion, termisk ledningsevne og mekaniske analoge bølger. Ud over. Cellular automata også anvendes til at simulere sne osv. dendritceller formation.

I kemi

Cellulære automater kan anvendes til at simulere gennem interaktion af atomer, molekyler og andre mikroskopiske partikler i kemiske reaktioner, og undersøgelser af kemiske reaktioner. For eksempel Li Wei før (1997) Anvendelse af cellulære automater model held simulerer autokatalytiske model --- Brusselator model består af dissipative strukturer, grundlægger af I · Prgogine førte Brussel foreslog skole, også kendt som de tre molekylære modeller. Y · BarYam, der bruger cellulære automater model af polymeriseringsfremgangsmåde simulation model er konstrueret af polymer, i miljøvidenskab, folk bruger cellulære automater til at simulere olieudslip efter oliespild på havet, omkring planten spildevand, affald gas, såsom diffusion Simuleringen proces.

I militær videnskab


Forrige 1 Næste Vælg sider
Bruger Anmeldelse
Ingen kommentarer endnu
Jeg ønsker at kommentere [Besøgende (54.175.*.*) | Logon ]

Sprog :
| Tjek kode :


Søg

版权申明 | 隐私权政策 | Copyright @2018 Verden encyklopædiske viden