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外全域细胞自动机


外全域细胞自动机是全域细胞自动机的推广。全域规则是外全域规则的真超集。 特别地,考虑细胞自动机规则

 a   b   c 
      d

使得中心单元格的值 b 在被值为 ac 的单元格包围时,变为值 d。值为 ac 的单元格被称为外部单元格。

在全域细胞自动机中,单元格 a+b+c 的总值(0<=a+b+c<=3(k-1))被考虑,并且对于该总值的每个可能值,都会给出规则输出。因此,需要一个包含 3(k-1)+1 个条目的列表,每个条目的值从 0 到 k-1

在外全域细胞自动机中,中心单元格值 b0<=b<k)和外部总值 a+c0<=a+c<=2(k-1))都被考虑。请注意,这些是明显独立的量。对于中心值 b 和外部总值 a+c 的每种组合,都会给出规则输出。因此,需要一个具有 2(k-1)+1 行和 k 列的矩阵,其中每个条目的值从 0 到 k-1

这可以推广到更多的外部单元格(例如,每侧两个),二维等等。

一个 k 色外全域细胞自动机可以在 Wolfram 语言 中使用以下代码生成

  CellularAutomaton[{n, {k, {k, 1, k}}, 1},
    init, steps, {All, All}]

类似地,可以通过以下代码为单行随时间和最后一步分别给出 9 单元二维外全域规则

  First /@ CellularAutomaton[{n,
      {k, {{k, k, k}, {k, 1, k}, {k, k, k}}}, {1, 1}
    },
    init, steps, {All, {0}, All}]
  First[CellularAutomaton[{n,
      {k, {{k, k, k}, {k, 1, k}, {k, k, k}}}, {1, 1}
    },
    init, steps, {-1, All, All}]]

另请参见

细胞自动机, 全域细胞自动机

此条目的部分内容由 Richard Phillips 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Wolfram, S. 一种新的科学。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 927-928, 2002.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

外全域细胞自动机

请引用为

Phillips, RichardWeisstein, Eric W. "外全域细胞自动机。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Outer-TotalisticCellularAutomaton.html

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