Компьютерное моделирование физических явлений. Малютин В.М - 126 стр.

UptoLike

А V
(,) '
(, )
aqa
qa v
q
δ
α
→=
=
Q
Рис. 7.1. Модель автомата
Клеточные автоматы (КА) являются частным случаем конечных
автоматов, используемых для моделирования динамического поведения
однородных сред. При этом пространство и время считаются
дискретными, а физические величины в каждой точке моделируемой
среды могут принимать конечное множество дискретных значений. Для
КА существует достаточно развитая теория. В ее основу легли работы
Дж. фон Неймана, который в 1948 году ввел в науку само понятие
«клеточный автомат» при разработке первой компьютерной модели
биологического самовоспроизводства.
Клеточный автомат можно представить, как регулярную решетку
(или «таблицу») ячеекклеток»), каждая из которых может находиться
в конечном числе возможных состояний, например 0 или 1. Состояние
системы полностью определяется значениями переменных в каждой
клетке. Важными особенностями клеточных автоматов являются
следующие:
Состояние каждой ячейки обновляется в результате выполнения
последовательности дискретных постоянных шагов во времени
(или тактов).
Переменные в каждой ячейке изменяются одновременно
синхронно»), исходя из значений переменных на предыдущем
шаге.
Правило определения нового состояния ячейки зависит только от
локальных значений ячеек из некоторой окрестности данной
ячейки.
Как правило, при анализе используются автоматы для
моделирования динамического поведения двумерных сред. Каждой
частице такой среды, занимающей некоторое пространство, ставится в
соответствие элементарный автомат, имеющий форму квадрата (реже
треугольника или шестиугольника) и именуемый клеткой.
Совокупность клеток образует клеточное пространство, в котором
126