执行实际任务的细胞自动机的示例

Question

我一直在阅读有关一维细胞自动机的内容，并对他们可以解决实际问题的想法很感兴趣。

但是，我没有找到一个例子。

我不是在谈论猎物捕食者种群的近似，因为它们看起来像我们认为的群体应该是什么样的 - 我不知道现实中有任何真正的基础。

相反，我正在谈论可衡量的事情。有一个例子可以补充吗？乘法？图案匹配？

或者那些做这些事情的自动机是否需要大量特殊情况规则来违反概念的简单性？

Answer 1

此Wireworld计算机计算素数：

http://www.quinapalus.com/wi-index.html

Answer 2

我一直在使用细胞自动机来创造一些非常有趣的分形艺术：

每次迭代，我都放大了原始图像，然后在每次放大后手动应用细胞自动机规则。从理论上讲，至少可以编写一个计算机程序来复制我手工创建的这些图像。

我自己的个人资料图片是我使用细胞自动机创建的分形的另一个例子 - 这种分形生成技术非常简单，但它可能用于为视频游戏地形生成器创建非常有说服力的分形景观。

Answer 3

查看http://is.ifmo.ru/english/（大部分网站都是俄语;我猜你可以使用自动翻译。） 我个人认识Shalyto教授。他花了很多年时间研究有限自动机的各种应用，包括细胞自动机。特别是，他与许多非常聪明的计算机科学专业的学生一起工作，也许是俄罗斯最聪明的学生，他们用各种方式利用有限自动机创造了许多各种项目来解决现实世界的任务。

Shalyto教授做了一些非常有用的事情，包括他为促进开放式项目文档所做的努力，以及他在支持俄罗斯计算机科学教育方面的坚持不懈。然而，就有限自动机而言，我确信除了编译器编程，ATM交易，控制大型工厂的生产过程以及许多其他小众应用之外，它们都没有实用价值。此外，就细胞自动机而言，我再次从观察教授的努力中得到了信任。 Shalyto和他的许多有才华的学生，他们（细胞自动机）基本上没有任何好处。当然，除了他们的数学美。

Answer 4

受到Stephen Wolfram在20世纪80年代早期关于细胞自动机的研究的启发，人们对CA算法的应用兴趣激增。在大约十年后兴趣逐渐消失之前，发表了大量文章，证明CA（通常是1-D，二进制）如何用于伪随机序列生成，纠错码，密码学，FSM测试，信号处理和一堆其他的东西。这些文章通常只是数学草图，而且你可以挖掘出来的代码很少。

如果你想要一些实用但又小又容易理解的例子，我建议使用随机数生成器。基于CA的加密系统在视线之外消失，因为它们被发现不安全且计算效率低下。然而，实现RNG的简单性似乎使它们在业余爱好项目中很受欢迎，我见过几个。

您说您对模拟不感兴趣，但如果您想在重要的实际应用中看到CA，请查看流量模拟。这可能是CA方法最接近被接受为有用工具的领域。查看最近一本书Traffic Flow Dynamics: Data, Models and Simulation中的第13章。