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全域细胞自动机


TotalisticCACode777Table

全域细胞自动机是一种细胞自动机,其规则仅取决于邻域中细胞值的总和(或等效地,平均值)。这些自动机由 Wolfram 于 1983 年引入。像初等细胞自动机一样,一维全域细胞自动机的演化可以完全由一个表格描述,该表格指定给定细胞在下一代中的状态,基于由其左侧的细胞、细胞自身的值及其右侧的细胞的值组成的三个细胞的平均值。

对于一个 k 色一维全域自动机,给定细胞的相邻三个细胞的平均值有 3k-2 种可能的状态,总共有 k^(3k-2)k 色全域细胞自动机,每个自动机都可以用一个 (3k-2) 位数字的 k 进制数(称为“代码”)来索引。例如,上面说明了给出 3 色代码 777=1001210_3 的演化表。在该图中,每个面板的顶行显示了三个相邻细胞的可能平均值,而中心单元格在下一代中采用的结果值显示在下方中心。n 代的全域细胞自动机代码 r,具有 k 颜色,在以下代码中实现CellularAutomaton[{r, {3, 1}}, {{1}, 0}, n, {全部, 全部}].

TotalisticCA777-20

一维细胞自动机的演化可以通过从第一行中的初始状态(第零代)开始,第二行中的第一代等等来说明。例如,上面的图示说明了代码 777 3 色全域细胞自动机的前 20 代,从单个灰色单元格(左图)和单个黑色单元格(右图)开始。

TotalisticCACodes
TotalisticCA

上面的图示显示了自动机编号 600、777、993、1020、1074 和 1083 传播了 25 代。

TotalisticCARandom

上面的图示显示了一维自动机,它们显示出明显的随机特征。

最著名的二维全域细胞自动机是生命游戏


另请参阅

Bootstrap 渗流, 细胞自动机, 代码 177, 代码 912, 代码 2040, 初等细胞自动机, 生命游戏, 外全域细胞自动机

使用 探索

参考文献

Rangel-Mondragon, J. "A Catalog of Cellular Automata." http://library.wolfram.com/infocenter/MathSource/505/.Wolfram, S. "Statistical Mechanics of Cellular Automata." Rev. Mod. Phys. 55, 601-644, 1983.Wolfram, S. "Universality and Complexity in Cellular Automata." Physica D 10, 1-35, 1984.Wolfram, S. "Twenty Problems in the Theory of Cellular Automata." Physica Scripta T9, 170-183, 1985.Wolfram, S. 一种新的科学。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 60-70 and 886, 2002.

在 中被引用

全域细胞自动机

引用为

Weisstein, Eric W. "Totalistic Cellular Automaton." 来自 Web 资源。 https://mathworld.net.cn/TotalisticCellularAutomaton.html

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