Що таке техніка клітинних автоматів?

Клітинним автоматом (КА) є набір клітинок, розташованих у сітці заданої форми, так що кожна клітинка змінює стан як функцію часу, відповідно до визначеного набору правил, керованих станами сусідніх клітинок.

Клітинними автоматами є основоположна концепція в обчислювальній техніці та науках, включаючи науки про Землю та планети. Вони використовуються для моделювання різних географічних явищ шляхом імітації просторових систем та їх взаємодії на основі близькості, відстані та дифузії.

Клітинні автомати можуть моделювати різні системи реального світу, включаючи біологічні та хімічні.

Найвідомішим прикладом є «Гра в життя» Джона Конвея. Це двовимірний CA, що означає, що простір є нескінченною шаховою дошкою. Кожна клітинка (=квадрат шашкової дошки) має два можливі стани, «Живий» і «Мертвий», представлені малюванням відповідного квадрата чорним або білим відповідно.

Поки кінцеві автомати генерують лише регулярні мови, клітинні автомати генерують недетерміновані поліноміальні мови, які можуть бути нерегулярними.

Завдяки автоматам інформатики можуть зрозуміти, як машини обчислюють функції та вирішують проблеми і що більш важливо, що означає визначення функції як обчислюваної або опис питання як розв’язного.