Artikel

11.4: Sambungan Automata Selular - Matematik


Setakat ini, kami membincangkan model CA dalam tetapannya yang paling konvensional. Tetapi ada beberapa cara untuk "memecahkan" konvensyen pemodelan, yang dapat menjadikan CA lebih berguna dan berlaku untuk fenomena dunia nyata. Berikut adalah beberapa contoh.

  • Automata selular stokastik: Fungsi peralihan keadaan CA tidak semestinya fungsi matematik yang ketat. Ia boleh menjadi proses komputasi yang menghasilkan output secara probabilistik. CA dengan peraturan peralihan keadaan probabilistik dipanggil stokastik CA, yang memainkan peranan penting dalam pemodelan matematik dari pelbagai fenomena biologi, sosial, dan fizikal. Contoh yang baik adalah model CA proses epidemiologi di mana jangkitan penyakit berlaku secara stokastik (ini akan dibincangkan lebih lanjut di bahagian berikut).
  • Automata selular pelbagai lapisan: Keadaan sel tidak perlu menjadi skalar. Sebaliknya, setiap lokasi spasial dapat dihubungkan dengan beberapa pemboleh ubah (iaitu, vektor). Konfigurasi bernilai vektor seperti itu dapat dianggap sebagai superposisi beberapa lapisan, masing-masing mempunyai model CA bernilai skalar konvensional. Model CA pelbagai lapisan berguna apabila pelbagai spesies biologi atau kimia saling berinteraksi antara satu sama lain dalam jangka masa. Ini terutama berkaitan dengan sistem reaksi-penyebaran yang akan dibincangkan dalam bab-bab berikutnya.
  • Automata selular tak segerak: Pengemaskinian segerak adalah tanda tangan model CA, tetapi kita bahkan boleh melanggar konvensyen ini untuk menjadikan dinamika tidak segerak. Terdapat beberapa mekanisme pengemaskinian asinkron yang mungkin, seperti kemas kini secara rawak (sel yang dipilih secara rawak dikemas kini pada setiap langkah waktu), kemas kini berurutan (sel dikemas kini dalam urutan urutan yang telah ditentukan), kemas kini yang dicetuskan oleh keadaan (keadaan tertentu mencetuskan pengemaskinian sel berdekatan ), dll. Selalunya berpendapat bahawa pengemaskinian segerak pada model CA konvensional terlalu penting dan rapuh terhadap sedikit gangguan dalam mengemas kini pesanan, dan dalam pengertian ini, tingkah laku model CA segerak dianggap lebih mantap dan berlaku untuk masalah dunia nyata . Lebih-lebih lagi, terdapat prosedur untuk membuat CA tak segerak yang dapat meniru tingkah laku CA segerak dengan kuat [43].


Tonton videonya: Fizik Kamera Arkası (Disember 2021).