Šūnu automāts

Šūnu automāts ir modelis, ko izmanto datorzinātnē un matemātikā. Tā ideja ir modelēt dinamisku sistēmu, izmantojot vairākas šūnas. Katrai šūnai ir viens no vairākiem iespējamiem stāvokļiem. Katrā "pagriezienā" jeb iterācijā pašreizējās šūnas stāvokli nosaka divas lietas: tās pašreizējais stāvoklis un kaimiņu šūnu stāvokļi.

Ļoti slavens šūnu automāta piemērs ir Konveja "Dzīvības spēle". Staņislavs Ulams un Džons fon Neimans (John von Neumann) 20. gadsimta 40. gados pirmo reizi aprakstīja šūnu automātus. Konveja "Dzīvības spēle" pirmo reizi tika parādīta pagājušā gadsimta 70. gados.

Bioloģija

Daži bioloģiskie procesi notiek - vai tos var simulēt - ar šūnu automātiem.

Dažu gliemežvāku rakstus ģenerē dabiskie šūnu automāti. Piemērus var redzēt Conus un Cymbiola ģintīs. Pigmenta šūnas ir šaurā joslā gar čaulas lūpu. Katra šūna izdala pigmentus atkarībā no tās kaimiņu pigmenta šūnu aktivizējošās un inhibējošās aktivitātes, ievērojot dabisku matemātisku noteikumu versiju. Šūnu josla, lēni augot, atstāj krāsainu zīmējumu uz čaulas. Piemēram, plaši izplatītajai sugai Conus textile ir raksts, kas atgādina Volframa 30. noteikuma šūnu automātu.

Augi regulē gāzu uzņemšanu un zudumus, izmantojot šūnu automāta mehānismu. Katra stoma uz lapas darbojas kā šūna.

Kustīgus viļņu modeļus uz galvkāju ādas var simulēt ar divstāvu divdimensiju šūnu automātu, kur katrs stāvoklis atbilst vai nu izvērstam, vai ievilktam hromatoforam.

Ir izgudroti sliekšņa automāti, lai simulētu neironus, un ar tiem var simulēt sarežģītu uzvedību, piemēram, atpazīšanu un mācīšanos.

Fibroblasti ir līdzīgi šūnu automātiem, jo katrs fibroblasts mijiedarbojas tikai ar saviem kaimiņiem.

Conus tekstilmateriālam uz apvalka ir šūnu automāta raksts.Zoom
Conus tekstilmateriālam uz apvalka ir šūnu automāta raksts.

Saistītās lapas


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3