Bunkový automat

Bunkový automat je model používaný v informatike a matematike. Ide o modelovanie dynamického systému pomocou množstva buniek. Každá bunka má jeden z niekoľkých možných stavov. Pri každom "ťahu" alebo iterácii je stav aktuálnej bunky určený dvoma vecami: jej aktuálnym stavom a stavmi susedných buniek.

Veľmi známym príkladom celulárneho automatu je Conwayova Hra o život. Stanislaw Ulam a John von Neumann prvýkrát opísali bunkové automaty v 40. rokoch 20. storočia. Conwayova Hra o život bola prvýkrát predstavená v 70. rokoch 20. storočia.

Biológia

Niektoré biologické procesy prebiehajú - alebo sa dajú simulovať - pomocou bunkových automatov.

Vzory niektorých mušlí sú generované prírodnými bunkovými automatmi. Príklady možno vidieť v rodoch Conus a Cymbiola. Pigmentové bunky sú v úzkom páse pozdĺž okraja mušle. Každá bunka vylučuje pigmenty v závislosti od aktivačnej a inhibičnej aktivity susedných pigmentových buniek, pričom sa riadi prirodzenou verziou matematického pravidla. Pás buniek zanecháva na ulite farebný vzor, pretože pomaly rastie. Napríklad rozšírený druh Conus textile nesie vzor pripomínajúci Wolframovo pravidlo 30 bunkového automatu.

Rastliny regulujú príjem a stratu plynov pomocou mechanizmu bunkového automatu. Každá stoma na liste funguje ako bunka.

Pohyblivé vlnové vzory na koži hlavonožcov možno simulovať pomocou dvojstavového dvojrozmerného bunkového automatu, pričom každý stav zodpovedá buď rozšírenému, alebo vtiahnutému chromatofóru.

Na simuláciu neurónov boli vynájdené prahové automaty, pomocou ktorých možno simulovať komplexné správanie, ako je rozpoznávanie a učenie.

Fibroblasty sú podobné bunkovým automatom, pretože každý fibroblast interaguje len so svojimi susedmi.

Textil Conus má na svojom plášti vzor bunkového automatu.Zoom
Textil Conus má na svojom plášti vzor bunkového automatu.

Súvisiace stránky

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to bunkový automat?


Odpoveď: Bunkový automat je model používaný v informatike a matematike, ktorý modeluje dynamický systém pomocou množstva buniek. Každá bunka má jeden z niekoľkých možných stavov a pri každej iterácii je stav aktuálnej bunky určený jej aktuálnym stavom a stavmi susedných buniek.

Otázka: Kto ako prvý opísal bunkové automaty?


Odpoveď: Stanislaw Ulam a John von Neumann prvýkrát opísali bunkové automaty v 40. rokoch 20. storočia.

Otázka: Čo je príkladom bunkového automatu?


Odpoveď: Príkladom bunkového automatu je Conwayova hra o život, ktorá bola prvýkrát ukázaná v 70. rokoch 20. storočia.

Otázka: Ako funguje celulárny automat?


Odpoveď: Bunkový automat funguje tak, že modeluje dynamický systém pomocou buniek, z ktorých každá má jeden z niekoľkých možných stavov. Pri každej iterácii alebo "ťahu" je stav aktuálnej bunky určený jej aktuálnym stavom a stavmi susedných buniek.

Otázka: Kedy bola Conwayova hra o živote prvýkrát predstavená?


Odpoveď: Conwayova hra o život bola prvýkrát uvedená v 70. rokoch 20. storočia.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3