Элементарный клеточный автомат
Описание
Одномерная лента заполняется активными ячейками. Чтобы изменить состояние ячейки, достаточно нажать на неё: неактивная станет активной, а активная — неактивной. Перед началом работы можно задать правило эволюции, определить длину ленты и указать количество поколений, которые будут рассчитаны последовательно. Каждое новое поколение формируется на основе выбранного правила, а изменения отображаются в реальном времени, что позволяет наблюдать за развитием системы шаг за шагом. Такой подход удобен для моделирования клеточных автоматов, изучения закономерностей и проведения экспериментов с различными параметрами.
Общая информация
Элементарный клеточный автомат представляет собой одномерную ленту, бесконечно протянутую в обе стороны, в которой клетки находятся в одном из двух состояний: 0 или 1. Также есть правило, определяющее состояние клетки на следующем шаге. Для определения состояния клетки на следующем шаге используется состояние этой клетки, а также состояния двух её соседних клеток.
Можно заметить, что существует 23 = 8 возможных комбинаций состояний клетки и двух её соседей. Правило должно указывать следующее состояние для всех этих восьми комбинаций. Таким образом, существует всего 28 = 256 правил. Стивен Вольфрам предложил систему нумерации правил, которая сейчас известна как код Вольфрама. Суть кода Вольфрама заключается в выписывании в порядке убывания возможных комбинаций (111, 110, 101, 100, 011, 010, 001, 000), а под ними выписывать соответствующий результат комбинаций. Полученную строку результатов необходимо интерпретировать как двоичное число.
Пример кода Вольфрама
| 111 | 110 | 101 | 100 | 011 | 010 | 001 | 000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |