Практическая информатика



         

Клеточные автоматы - часть 4


Как уже было сказано, игра "Жизнь" описывается с помощью теории автоматов. На основе этого примера можно сформулировать общие правила построения клеточных автоматов.

  • Состояние клеток дискретно (обычно 0 и 1, хотя могут быть автоматы и с большим числом состояний).
  • Соседями является ограниченное число клеток, часто это ближайшие клетки.
  • Правила, задающие динамику развития клеточного автомата, обычно имеют простую функциональную форму и зависят от решаемой проблемы.
  • Клеточный автомат является тактируемой системой, т. е. смена состояний клеток происходит одновременно.
  • Клеточные автоматы предоставляют большую свободу в выборе структуры и правил развития системы. Это позволяет моделировать на их основе и решать с их помощью самые разнообразные задачи.

Представим себе некую исходную фигуру на плоскости, к которой начинают применяться правила "Жизни". В результате эволюции возникнут сотни, а в отдельных случаях и тысячи разнообразнейших (на первый взгляд не связанных друг с другом) фигур. Но достаточно лишь знать начальное расположение элементов и номер шага, чтобы восстановить нужную фигуру. По-видимому, эта идея может быть использована для построения новых алгоритмов сжатия информации.

Возникающие в процессе эволюции узоры могут найти применение в различных областях, где необходимы сложные замысловатые изображения, например, для оформительских картинок, ткацких узоров, компьютерного дизайна. Особенно интересные результаты можно получить при присвоении различным элементам собственных цветов (например, в зависимости от возраста элемента).

Задания

  1. Постройте модель процесса распространения инфекции стригущего лишая по участку кожи размером n x n (n-нечетное) клеток. Заражение начинается с центральной клетки. В каждый интервал времени пораженная инфекцией клетка может с вероятностью 1/2 заразить любую из соседних здоровых клеток. Через шесть единиц времени зараженная клетка становится невосприимчивой к инфекции. Возникший иммунитет действует в течение последующих четырех единиц времени, а затем клетка выздоравливает.




    Содержание  Назад  Вперед