Soluautomaatti | tietojenkäsittelytieteessä ja matematiikassa käytetty malli
Soluautomaatti on tietotekniikassa ja matematiikassa käytetty malli. Ideana on mallintaa dynaaminen järjestelmä käyttämällä useita soluja. Jokaisella solulla on yksi useista mahdollisista tiloista. Jokaisella "kierroksella" tai iteraatiolla nykyisen solun tila määräytyy kahden asian perusteella: sen nykyisen tilan ja naapurisolujen tilojen perusteella.
Erittäin kuuluisa esimerkki soluautomaateista on Conwayn Game of Life. Stanislaw Ulam ja John von Neumann kuvasivat soluautomaatit ensimmäisen kerran 1940-luvulla. Conwayn Game of Life esiteltiin ensimmäisen kerran 1970-luvulla.
Biologia
Joitakin biologisia prosesseja tapahtuu - tai voidaan simuloida - soluautomaateilla.
Tiettyjen simpukankuorien kuviot ovat luonnollisen soluautomaatin tuottamia. Esimerkkejä tästä on nähtävissä Conus- ja Cymbiola-suvuissa. Pigmenttisolut ovat kapeana kaistaleena simpukan huulilla. Kukin solu erittää pigmenttejä naapuripigmenttisolujensa aktivoivan ja estävän toiminnan mukaan noudattaen matemaattisen säännön luonnollista versiota. Solukaista jättää kuoreen värillisen kuvion kasvaessaan hitaasti. Esimerkiksi laajalle levinneessä Conus-tekstiililajissa on Wolframin säännön 30 soluautomaattia muistuttava kuvio.
Kasvit säätelevät kaasujen saantia ja häviämistä soluautomaattimekanismin avulla. Kukin lehden stoma toimii soluna.
Pääjalkaisten iholla liikkuvia aaltokuvioita voidaan simuloida kaksiulotteisella soluautomaatilla, jossa kukin tila vastaa joko laajentunutta tai vetäytynyttä kromatofooria.
Neuronien simuloimiseksi on keksitty kynnysautomaatteja, joilla voidaan simuloida monimutkaisia käyttäytymismalleja, kuten tunnistamista ja oppimista.
Fibroblastit muistuttavat soluautomaatteja, sillä kukin fibroblasti on vuorovaikutuksessa vain naapureidensa kanssa.
Conus-tekstiilin kuoressa on soluautomaattikuvio.
Aiheeseen liittyvät sivut
| Viranomaisvalvonta: Kansalliskirjastot |
|
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on soluautomaatti?
A: Soluautomaatti on tietojenkäsittelytieteessä ja matematiikassa käytetty malli, joka mallintaa dynaamista järjestelmää käyttämällä useita soluja. Jokaisella solulla on yksi useista mahdollisista tiloista, ja jokaisella iteraatiokerralla nykyisen solun tila määräytyy sen nykyisen tilan ja naapurisolujen tilojen perusteella.
K: Kuka kuvasi ensimmäisenä soluautomaatin?
V: Stanislaw Ulam ja John von Neumann kuvasivat soluautomaatit ensimmäisen kerran 1940-luvulla.
K: Mikä on esimerkki soluautomaatista?
V: Esimerkki soluautomaatista on Conwayn Game of Life, joka esiteltiin ensimmäisen kerran 1970-luvulla.
K: Miten soluautomaatti toimii?
V: Soluautomaatti toimii mallintamalla dynaamista järjestelmää soluilla, joilla kullakin on yksi monista mahdollisista tiloista. Jokaisella iteraatiokerralla tai "vuorolla" nykyisen solun tila määräytyy sen nykyisen tilan ja sen naapurisolujen tilojen perusteella.
Kysymys: Milloin Conway's Game Of Life esitettiin ensimmäisen kerran?
V: Conway's Game Of Life esitettiin ensimmäisen kerran 1970-luvulla.
