Još
Dodatno

Ukucajte željeni termin u pretragu i pritisnite ENTER

Životinje

Algoritam gušterove kože: transformacija okatog zelembaća

Autor Aleksandra Jovanović
Autor Aleksandra Jovanović

Istražujući kožu guštera naučnici sa Univerziteta u Ženevi ustanovili su vezu između matematičkog rada Alana Tjuringa i tvorca ćelijskih automata Džona fon Nojmana

 Izvor: Foto: Profimedia

Ćelijski automat

Ćelijski automati razvili su se u laboratorijama Los Alamosa, četrdesetih godina. Njihovi tvorci, matematičari Stanislav Ulam i Džon fon Nojman, imali su za prvobitni cilj kreiranje mašine koja bi se samostalno umnožavala. Međutim, ispostavilo se da je mehanički pristup suviše komplikovan za kontrolu, pa su odlučili da razviju matematičku apstrakciju ove ideje koju su nazvali ćelijskim automatima.

Razvoj jednog ćelijskog automata uslovljen je nizom pravila koja se primenjuju iznova i iznova. Pravila su jednostavna, ali uz konstantno ponavljanje mogu da stvore izuzetno složene forme.

Dakle, ćelijski automati su sastavljeni od elemenata povezanih u mrežu – u ravni ili u prostoru. Svaki element ima inicijalno početno stanje, npr. živ ili mrtav, ali nije pravilo da broj stanja može biti samo dva. Na primer, elementi Fon Nojmanovog i Ulamovog automata mogli su da se nalaze u nekom od 29 različitih stanja.

Dalje, nizom pravila utvrđujemo kakvo će stanje svakog pojedinačnog elementa biti u narednom trenutku. Na primer, ukoliko je živ element okružen mrtvima, on će i sam postati mrtav. Isto se dešava i ukoliko je okružen isključivo živim ćelijama. Nešto drugačija situacija je ukoliko je okruženje heterogeno, itd.

Naučnici potvrdili: Tjuring je bio u pravu kada je objasnio zašto tigrovi imaju pruge

Iz Nojmanovog i Ulamovog primera su se kasnije razvile mnoge, uglavnom jednostavnije varijante od kojih je najpoznatija Igra života koju je konstruisao matematičar Džon Konvej.

Jasno je da se evolucija jednog automata može ispisati i ručno, uz razumevanje pravila, odnosno da za nju nisu potrebni niti računari niti neka sofisticirana matematička znanja. Kako to da, tako jednostavni, nisu bili opisani i ranije? Jedan od razloga je upravo veliki odskok od tradicionalne matematike. Takođe, intuicija nije dala povoda mišljenju da bi ovi rezultati mogli da stvore nešto naročito zanimljivo i složeno.

No, kako se kasnije utvrdilo, ćelijski automati predstavljaju matematičke prikaze raznih dinamičkih sistema. Pokazalo se da su oni izuzetno korisni modeli za opis ponašanja raznih fizičkih, bioloških i društvenih struktura, kao što su rast biljaka, protok saobraćaja ili formiranje snežnih pahulja.

Tagovi

Inicijalizacija u toku...

Najnovije

Priroda

Nauka