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| + | ====== Autômatos Celulares ====== | ||
| - | ====== Texto André ====== | + | Os ACs são modelos matemáticos simples de sistemas naturais. Eles são constituídos de uma malha, ou reticulado, de células (do inglês, site) idênticas e discretas, onde cada célula tem seu valor sobre um conjunto finito, por exemplo, de valores inteiros. Os valores evoluem, em passos de tempo discretos, de acordo com regras determinísticas que especificam os valores de cada célula em termos dos valores das células vizinhas. |
| - | Autômatos Celulares ... | + | O conceito original de Autômato Celular está fortemente associado ao grande cientista e matemático John von Neumann. De acordo com a história reescrita por Burks [5], Von Neumann estava interessado nas conexões entre biologia e a então nova ciência dos dispositivos computacionais chamada de Teoria dos Autômatos. Nos seus estudos, predominava a idéia do fenômeno biológico da auto-reprodução (do inglês, selfreproducing). |
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| + | Ainda, a questão que ele apresentava era: "`Que tipo de organização lógica é suficiente para um autômato ser capaz de reproduzir a si próprio?"' Von Neumann acreditava que uma teoria geral de computação em redes complexas de autômatos, como ACs, seria essencial para o entendimento de sistemas complexos da natureza e, também, para o desenvolvimento de sistemas artificiais complexos. | ||
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| + | O detalhamento da solução que Von Neumann deu a sua questão foi apresentada no seu livro Theory of Self-Reproducing Automata [5]. O manuscrito estava incompleto na época da morte de Von Neumann (1957) e foi editado e completado por Burks. O autômato auto-reprodutor tem um certo grau de complexidade e Von Neumann requereu que o autômato em questão fosse equivalente em poder computacional à maquina de Turing universal. O autômato que foi construído por Von Neumann está embutido sobre um espaço celular bidimensional com regra de transição e configuração de estados iniciais particulares. O espaço bidimensional é considerado infinito, mas todas as células em quantidade finita iniciam em um estado especial de repouso. | ||
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| + | ===== Autômatos Celulares de Stephen Wolfram ===== | ||
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| + | Para Stephen Wolfram os Autômatos Celulares podem ser considerados como idealizações discretas das equações diferenciais parciais freqüentemente utilizadas para descrever sistemas naturais. Essa natureza discreta também permite a analogia com computadores digitais, pois os ACs podem ser vistos como computadores de processamento paralelo de construção simplificada. | ||
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| + | Ele afirma ainda que um autômato celular consiste em uma grade regular e uniforme com uma variável discreta em cada local (célula). A grade é vetorial se for unidimensional ou denominada por "`grid"' se for bidimensional. As variáveis das células podem adquirir qualquer valor dentro de um dado conjunto de valores possíveis. O estado do autômato celular é definido pelos valores das variáveis das variáveis em cada célula. | ||
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| + | ===== Autômatos Celulares de John Conway ===== | ||
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| + | John Conway, um matemático da universidade de Cambridge que era afficionado pelo desenvolvimento de jogos matemáticos, desenvolveu na década de 1960 um jogo chamado de "`Jogo da Vida"' (do inglês, Game of Life). Onde simulava um autômato bidimensional com estados binários e utilizada a vizinhança de Moore, comentada mais adiante neste trabalho. | ||
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| + | Constitui "um jogo sem jogador", o que significa que sua evolução é determinada pelo seu estado inicial, não necessitando de nenhuma entrada de jogadores humanos. Seu funcionamento dá-se em um conjunto de células quadradas que seguem ao infinito em todas as direções. | ||
| + | Cada célula tem oito "vizinhos", que são células adjacentes, incluindo as diagonais. Cada célula pode estar em dois estados de "viva" ou "morta". O estado do tabuleiro se modifica em pequenas passagens de tempo. Os estados de todas as células em um instante são considerados para calcular o estado de todas as células no instante seguinte. | ||
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| + | ====== Aplicações de Autômatos Celulares ====== | ||
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| + | Têm-se como objetivo a utilização de autômatos celulares na concepção de aplicativos capazes de efetuar tarefas de análise de imagens, simulações de aspectos dinâmicos ambientais bem como tantas outras aplicações que ainda fogem do escopo de estudo até o momento. | ||
