1、元胞自动机简介,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),一、元胞自动机概况20世纪50年代，John von Neumann 最早提出；(von Neumann,J.1963，collected works, edited by A.H.Taub) 1970年，John Conway 提出生命游戏(Conway, J. (1970). In M. Gardner, (Ed.), Scientific American, 223(4), pp. 120-123.) 1983年，Stephen Wolfram 初等元胞自动机(Stephen Wolfram. R
2、eviews of Modern Physics,1983,Vol.55.Stephen Wolfram. Nature,1984,Vol.311) 1986年至今，理论及应用,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),二、格子及其状态任意格子i,有两种状态，且状态是随时间变化。,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),三、状态的演化状态演化方程,周期边界,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),四、映射的种类,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),例
3、题 按规则90 演化0011011010。,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),五、时空图0白色 1黑色 L=100 初值取第50个格子为1，对每个规则演化100步。如下结构时空图,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),六、时空图举例,rule 18,rule 57,rule 150,rule 30,rule 73,rule 126,rule 124,rule 169,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),七、元胞自动机种类1983年，Stephen Wolfram 对初等元胞自
4、动机的分类平稳型:自任何初始状态开始,经过一定时间运行后，元胞空间趋于一个空间平稳的构形，这里空间平稳即指每一个元胞处于固定状态。不随时间变化而变化。周期型:经过一定时间运行后，元胞空间趋于一系列简单的固定结构(Stable Paterns)或周期结构(Perlodical Patterns)。混沌型:自任何初始状态开始，经过一定时间运行后，元胞自动机表现出混沌的非周期行为，所生成的结构的统计特征不再变止，通常表现为分形分维特征。复杂型:出现复杂的局部结构，或者说是局部的混沌，其中有些会不断地传播。,初等元胞自动机(Elementary Cellular Automata),八、元胞自动机应用
5、在社会学中，元胞自动机用于研究经济危机的形成与爆发过程、个人行为的社会性，流行现象，如服装流行色的形成等。在生物学中，元胞自动机的设计思想本身就来源于生物学自繁殖的思想，因而它在生物学上的应用更为自然而广泛。例如：元胞自动机用于肿瘤细胞的增长机理和过程模拟、人类大脑的机理探索(Victor.Jonathan.D. 1990)、爱滋病病毒HIV的感染过程(Sieburg.H.B.1990)、自组织、自繁殖等生命现象的研究以及最新流行的克隆 (Clone)技术的研究等 (ErmentroutG.B.1993)。应用领域涉及社会学、生物学、生态学、信息科学、计算机科学、数学、物理学、化学、地理、歹境、军事学等。,相关阅读,九、相关阅读,Stephen Wolfram. A New Kind of Science. Wolfram Media, 2002.,
