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Cellular Automata à une majeure non-CS Je veux vraiment comprendre Cellular Automata. Je suis une majeure en sciences et je pense que cela a une application générale dans la simulation de systèmes interconnectés tels que les cristaux, les réseaux, etc. Explique comme si j'avais cinq ans.
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Les automates cellulaires sont une idée assez basique, mais sont ouvertes à des études extrêmement complexes si vous y approfondissez (de la même manière que les mathématiques commencent simplement, mais plus vous étudiez, plus elles deviennent profondes). À la base, un automate cellulaire est une grille de cellules et un ensemble de règles qui examinent l'état actuel des cellules voisines et l'utilisent pour déterminer l'état futur de cette cellule. [Conway's Game of Life] (URL_0) est de loin l'exemple le plus célèbre. Il utilise une grille à 2 dimensions, où la cellule de la grille a deux états "on" et "off" (où on est visualisé comme un carré noir, et off est un carré blanc). L'état initial de la grille peut être défini selon un modèle spécifique ou rempli de manière aléatoire (une grille vide restera toujours vide compte tenu des règles). Voici le jeu de règles utilisé (copier-coller du wiki) : A chaque étape dans le temps, les transitions suivantes se produisent : * Toute cellule vivante avec moins de deux voisins vivants meurt, comme si elle était causée par une sous-population. * Toute cellule vivante avec deux ou trois voisins vivants survit à la génération suivante. * Toute cellule vivante avec plus de trois voisins vivants meurt, comme si elle était surpeuplée. * Toute cellule morte avec exactement trois voisines vivantes devient une cellule vivante, comme par reproduction. Maintenant, cela ne semble pas vraiment très complexe ou intéressant. Mais si vous jouez un peu avec, vous remarquerez rapidement une complexité émergente. Cela signifie qu'à partir de ces règles de base, un comportement beaucoup plus complexe apparaît. Vous verrez les mêmes motifs apparaître encore et encore. Vous verrez émerger différents types de « vie ». Certains d'entre eux sont des modèles statiques stables qui ne changeront pas à moins qu'un autre modèle n'envahisse son espace. D'autres, appelés oscillateurs, effectueront des basculements/flops à travers une série répétitive de motifs. Les plus intéressants cependant, sont les vaisseaux spatiaux. Ce sont des formes qui se répètent, mais se déplacent dans le cadre du motif. C'est pourquoi les automates cellulaires sont si intéressants et pourquoi leur étude peut nous aider à mieux comprendre d'autres phénomènes du monde réel. Par exemple, ils ont été capables d'imiter les motifs de vol d'oiseaux avec un ensemble de règles très basiques. Il est possible que bon nombre des comportements complexes que nous voyons dans le monde réel ne soient pas si complexes du tout, ils ne sont que la complexité émergente des systèmes de base.