Компьютерное моделирование физических явлений. Малютин В.М - 127 стр.

UptoLike

функционирует КА. Как отмечалось выше, отдельная клетка имеет
конечный набор состояний Q, а выходные сигналы клеток есть номера
их состояний. Функция переходов δ определяется текущим состоянием
q клетки, а также состоянием ее окружения. В зависимости от свойств
моделируемого объекта выбирают различные типы окрестностей. В
простейших случаях в качестве окрестности принимают четыре или
восемь ближайших клеток. Однако возможны ситуации, когда
состояние клетки зависит от состояния более удаленных клеток. Чтобы
исключить особый вид окрестности для клеток, лежащих в крайних
рядах, область замыкают, то есть для клеток крайнего левого столбца
соседями слева считают клетки крайнего правого столбца, и наоборот.
Аналогичное замыкание выполняют для клеток верхнего и нижнего
ряда области. В результате можно считать, что рассматриваемая
совокупность клеток лежит на поверхности тора. Подобный прием в
практике моделирования называется заданием граничных условий
циклического типа.
Наиболее практичным приложением теории клеточных
автоматов являются, по-видимому, вопросы разработки электронных
цепей, способных к самовосстановлению, а также проектирования
различных специальных типов электронного оборудования. Правда,
сегодня нам трудно говорить о том, насколько существенной в итоге
может оказаться эта теория для развития физики и биологии. Возможно,
она играет важную роль в процессах роста зародышевых клеток, при
создании идентичных копий молекул ДНК, в работе нервных сетей, в
генетических изменениях развивающихся популяций и т. д. Наконец, не
трудно проследить глубокую аналогию между этой теорией и
процессами развития жизни. Если "первичный бульон", состоящий из
различных аминокислот, имеет достаточно большую протяженность и,
кроме того, если мы располагаем определенным запасом времени, то в
результате действия сложных правил перехода, присущих самой
структуре материи и законам природы, в этой среде может развиться
популяция самовоспроизводящихся подвижных автоматов. Можно даже
допустить, что наше пространство-время имеет гранулярную структуру,
состоящую из отдельных дискретных модулей, а Вселенная является
огромнейшим клеточным автоматом, управляемым громадным
«компьютером». Если это предположение справедливо, то привычное
для нас понятие движения окажется всего лишь некоторой моделью
более сложного явления. Точно так же движение космического корабля,
рассматриваемое на элементарном микроуровне, вполне может
уподобиться движению конфигураций типа "космических кораблей",
перемещающихся на макроуровне, — ведь здесь фактически существует
127