[#] [Из песочницы] О возникновении спиралей в циклическом клеточном автомате
habrabot(difrex,1) — All
2017-05-10 15:00:04


О циклических клеточных автоматах было написано в [этой статье][1]. Целью данной статьи является рассмотрение условий возникновения спиралей, также известных как _демоны_. Средством достижения цели является изменение начальных условий и слежение за развитием клеточного автомата. В результате будут сделаны обобщающие выводы об условиях образования спиралей.

**Кратко опишем циклический клеточной автомат.**
Решетка представляет собой замкнутую двумерную ортогональную сетку квадратных клеток, каждая из которых находится в одном из 15 возможных состояний, в пределах от 0 до 14.

![][2]

Каждая ячейка взаимодействует со своими четырьмя соседями — окрестностью фон Неймана. Окрестность фон Неймана — это ячейки, которые расположены горизонтально и вертикально. Ниже приведен набор правил циклического клеточного автомата.

![][3]

Первое поколение начинается со случайных состояний в каждой из ячеек. Следующее поколение создается путем применения вышеуказанных правил одновременно к каждой ячейке предыдущего поколения. Изменение состояния происходит для каждой ячейки одновременно. Другими словами, каждое поколение является чистой функцией предыдущего. Правила продолжают применяться неоднократно, создавая новые поколения.


![][4]
Как видно из рисунка выше, клеточный автомат проходит три этапа:

1. Случайное поле.
2. Цветные области.
3. Спирали, также известные как _демоны_.

Добавим еще одно измерение к решетке. В этом измерении мы отобразим состояние ячейки. Ячейка будет подниматься до тех пор, пока она не достигнет вершины кубоида, а затем она упадет вниз. Такая модель является хорошим представлением об изменении состояния клеточного автомата.

![][5]
Выберем несколько (например 12) случайных ячеек и рассмотрим изменение их состояний во времени. [Читать дальше →][6]

[1]: https://habrahabr.ru/post/168291/
[2]: https://habrastorage.org/web/19c/763/b63/19c763b63ae04c2fbf9e7ab7665f0055.png
[3]: https://habrastorage.org/web/142/4f8/8f9/1424f88f95ab4da2b28a80319599cefa.png
[4]: https://habrastorage.org/web/675/dd7/ffe/675dd7ffe969477da9b832efcf66637d.png
[5]: https://habrastorage.org/web/0fb/861/a05/0fb861a05c334781a07206784eeb1dbb.png
[6]: https://habrahabr.ru/post/328314/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=feed_posts#habracut