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 色一维全域自动机,给定细胞的相邻三个细胞的平均值有
种可能的状态,总共有
个
色全域细胞自动机,每个自动机都可以用一个
位数字的
进制数(称为“代码”)来索引。例如,上面说明了给出 3 色代码
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。
代的全域细胞自动机代码
,具有
颜色,在以下代码中实现CellularAutomaton[
r,
3, 1
,
1
, 0
, n,
全部,
全部
].
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。
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。
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。