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元胞自动机综述:类型、动力学、非均匀性及应用

形式语言与自动机理论 2024-01-17 v3 元胞自动机与格子气

摘要

元胞自动机(CAs)是一类通过简单的局部相互作用与计算展现出复杂全局行为的动力系统。自20世纪50年代von Neumann创立元胞自动机(CA)以来,它吸引了不同背景与领域的众多研究者的关注,用于对各种物理、自然及现实生活中的现象进行建模。经典地,CAs是均匀的。然而,非均匀性也被引入到更新模式、格子结构、邻域依赖和局部规则中。在本综述中,我们回顾了迄今为止提出的各种类型的CAs、不同的表征工具,以及CAs的全局行为,如通用性、可逆性、动力学等。我们特别关注了CAs中的非均匀性,尤其是非均匀基本元胞自动机,它们在解决若干现实问题中非常有用。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.02291,
  title  = {A Survey of Cellular Automata: Types, Dynamics, Non-uniformity and Applications},
  author = {Kamalika Bhattacharjee and Nazma Naskar and Souvik Roy and Sukanta Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.02291},
  year   = {2024}
}

备注

43 pages; Under review in Natural Computing