ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Трассировка из "Машины клеточных автоматов" Свойство E HO обогащает картинку небольшим количеством кратковременной памяти. В принципе эхо можно продлить, используя больше вспомогательных плоскостей битов для хранения информации о несколььшх последних шагах в конвейерном режиме, но в любом случае существуют пределы количества исторической информации, которая может быть эффективно изображена на экране за счет кодирования цветом или интенсивностью. [c.26] Дальнейшая стадия понимания мира достигается тогда, когда мы можем определить на некотором уровне агрегирования ряд примитивных материалов и механизмов, которые можно использовать для построения структур, имеюпщх хорошо определенное, повторяющееся поведение. На этой стадии наука превращается в технологию. Чтобы строить механизмы произвольной сложности, мы должны уметь очень детально управлять начальными условиями в некоторой протяженной части мира. [c.28] В этой главе мы посмотрим на правила клеточного автомата с точки зрения их формата, или грамматики , а не конкретного содержания. [c.30] Правило клеточного автомата является функцией конечного множества и, таким образом, может быть точно задано справочной таблицей, т. е. записью вслед за каждым входным значением соответствующего вьжодного значения. В самом деле, именно таков внутренний формат аппаратных средств САМ он принят в основном из соображений быстродействия. [c.30] С другой стороны, люди обычно предпочитают разрабатывать более структурированные (хотя не обязательно более компактные) описания функций, требуемых для управления. Выбор подходящего языка описаний облегчает задание, распознавание или запоминание функций конкретного класса и (до некоторой степени) понимание их поведения. [c.30] Чтобы задать правило, достаточно заполнить таблицу, записывая о или 1 в каждой из 32 позиций. [c.31] Выполните это правило для различных начальных условий (начиная, в частности, с островка нулей в море единиц) и обратите внимание, какое большое разнообразие поведения укладывается в простую 32-разрядную таблицу. На рис. 4.1 и фото 1, 2 показано несколько примеров такого поведения. [c.32] После случайного порождения нескольких сотен правил (трудно удержаться от синдрома игрока Еще один разочек ) вы можете прийти к выводу, что это не очень эффективный путь конструирования интересных миров (или по крайней мере явно интересных миров). [c.32] Простой пример проиллюстрирует маршрут, который ведет от описания клеточного автомата в словесной форме к запуску его на САМ. Правило, предложенное Эдвардом Фредкином из МТИ в начале эры клеточных автоматов [3], утверждает, что состояние клетки будет соответствовать четности ее окрестности , т. е. что она станет живой или мертвой в зависимости от того, содержит ли окрестность в текущий момент нечетное или четное количество живых клеток. Более формально. [c.34] Кая ая окрестность САМ сопровоя ается собственным множеством подходящих слов соседства, как объясняется в гл. 7. Соответствующий монтаж машины позволяет клетке получать информацию от этих соседей. [c.34] Всякий раз, когда БЖПУ вызывается с новым набором значений соседей, оно вычислит соответствующее новое значение центральной клетки и запомнит его в подходящем элементе таблицы, связанном с плоскостью О ( ИМ) знает, где располагается эта таблица, и действует как посредник). [c.35] В конце концов, МЧЯЯЖЕ перенесет всю таблицу в С М, где она запомнится в памяти с быстрым доступом, подготовленную должным образом для того, чтобы пользоваться ею в ходе эксперимента. [c.35] Теперь нам осталось только запустить ОШ. Зададим на экране начальную конфигурацию, скажем небольшой квадрат в середине, и нажмем клавишу RUN. Согласно правилу PARHY, квадрат будет быстро эволюционировать, пульсируя и создавая узоры типа персидский ковер , как на рис. 4.2. [c.35] Одним совсем не очевидным из справочной таблицы свойством PARTEY, которое совершенно отчетливо обнаруживается структурным описанием (4.3), является его линейность. Из этого факта можно формально вывести важные заключения например, волны не искажаются в результате прохождения друг сквозь друга. Другое свойство, которое может быть формально выведено из (4.3), состоит в том, что для любой исходной фигуры на однородном фоне эта фигура будет обнаружена воспроизведенной в пяти копиях после соответствующего промежутка времени (а позже в двадцати пяти копиях и так далее). [c.35] Хотя не следует поддаваться искушению приписывать чудодейственную силу форме записи законов, однако удачно выбранная форма часто способствует пониманию существенньж особенностей поведения системы. [c.36] Систематические схемы присвоения имен - в которых правило определенного класса может бьггь восстановлено по его имени - иногда используются, но лишь в специальных ситуациях (см. [55, 66, 71, 38]). [c.36] Вернуться к основной статье