Celluláris automata

Angol megnevezés: cellular automata

Történeti modul

• 1966: Bármilyen szaporodási vagy reprodukciós folyamat csak akkor lehetséges, ha ugyanazt a biológiai vagy matematikai kódot két különböző módon értelmezzük. Az első fázisban az összeszereléshez szükséges utasításként, míg a második fázisban egyszerű adatként, amelyet az utódnak a további generációk életképessége miatt örökölnie kell, Neumann ezen egyszerű matematikai modell segítségével építette fel automatáját, amelyet univerzális konstruktornak nevezett. Az univerzális konstruktor bármilyen automata létrehozására képes a fenti értelemben vett transzláció és transzkripció módszerének felhasználásával. [1]

• 1995: „A sejtautomata sejtekbõl álló egy-, két- vagy háromdimenziós rácsszerkezet. Bármely idõpontban minden egyes sejt a lehetséges néhány állapot közül az egyikben lehet. Az állapotok közötti átmenet minden lépésnél a sejt és szomszédai állapotától függ. Az átmeneteket pontosan meghatározott szabályok vezérlik - ugyanazok a szabályok vonatkoznak minden sejtre, minden lépésben. Az ilyen automaták fejlõdését egyfajta mikro-okság uralja. A messze lévõ vagy a távoli múltban létezett sejtek állapota nem befolyásolja, mi történik itt és most. A következõ konfigurációt a jelenlegi teljesen meghatározza: a jövõ függ a múlttól, de csak a jelenen keresztül.” [2]

• 1998: Az azonos szomszédsági mintázat szerint összekapcsolt, szinkronizáltan működő sejtek (cellák) olyan összessége, ahol az egyes sejtek állapota csak saját és szomszédainak előző állapotától függ. A következő állapotot az átmeneti függvény adja meg. Neumann bizonyította, hogy megfelelő átmeneti függvény esetén a sejtautomata univerzális és önreprodukáló. [3]

• 2003: A sejtautomata (cellular automaton) „az azonos szomszédsági mintázat szerint összekapcsolt, szinkronizáltan működő sejtek (cellák) olyan összessége, ahol az egyes sejtek állapota csak saját és szomszédainak állapotától függ. A következő állapotot az átmeneti függvény adja meg.” Mind memória-, mind processzorelemekként sejteket, sejtek tömbjét használja. Stilizált univerzumokként is felfogható dinamikus rendszerek. A sejtautomaták a computer-tudomány (és az MI) több elméleti problémájának (tömbszámítógépek által történő párhuzamosítás, képesek-e önreprodukálásra a gépek?) elemzésére alkalmas modellek. Az ágensek kisszámú, egyszerű (uniformizált és lokális) szabályt hajtanak végre. [4]

Ontológiai modul

• "ez egy" kapcsolattípus:
  • Sejtautomata (szinoníma)
  • Neumann-automata (szinoníma)

• "van neki, része a címszónak" kapcsolattípus:
  • Mesterséges szaporodás
  • Algoritmusok

• "a címszó része valaminek" kapcsolattípus:
  • Mesterséges élet (Celluláris automata, Sakk automata, ...)

Ellentmondások és vitatott kijelentések modulja

• A cikkek nem szólnak a sejtautomaták mesterséges élet terjedésében játszott szerepéről, annak kontrollálhatóságának lehetőségeiről. Ez felveti azt a kérdést, vajon nem káros-e az emberiség jövőjére nézve a gépek adott esetben teljesen önálló, emberi beavatkozást már nem igénylő szaporodása, intelligenciájának korlátlan bővülése és az emberi pusztítás ösztönének elsajátítható volta?

Definíciós modul

• A celluláris automata, azaz sejtautomata olyan összhangban működő, meghatározott szempont szerint kapcsolatban lévő sejtek összessége, ahol az egyes sejtek állapota csak önmaguk és környezetük állapotától függ. Az adott sejtek következő állapotát egy úgynevezett átmeneti függvény adja meg, és Neumann bebizonyította, hogy megfelelő függvény esetén önreprodukáló a sejtautomata.

Tesztkérdések modul

• Igaz-e, hogy a celluláris automatákat nem ismerik el a mesterséges élet egy formájaként?

(Hamis, mert a celluláris automaták önreprodukcióra is képesek.)

• Igaz-e, hogy John Horton Conway sejtautomata-tervének szabályai között az szerepelt, hogy egy élő sejtnek csak kettő szomszédja lehet?

(Hamis, mert lehet három is, hiszen csak akkor hal meg az élő sejt, ha a sejtnek kettőnél kevesebb, vagy háromnál több szomszédja van.)

• Igaz-e, hogy Neumann, automatáját univerzális konstruktornak nevezte?

(Igaz, lásd Történeti modul 1966-os évi definícióban )

• Igaz-e, hogy már az 1960-as évek óta ismert a sejtautomaták fogalma?

(Igaz, mert Neumann János 1959-ben írt, "A számológép és az agy" című könyvében tesz róluk először említést.)

Ajánlott irodalmak modulja

• J. von Neumann: The Theory of Self-Reproducing Automata [5]

• C. G. Langton: Self-reproduction in cellular automata [6]

• J. R. Koza: Genetic Programming [7]

• T. S. Ray: An approach to the synthesis of life [8]

• Karl Sigmund: Az élet játékai : kalandozások az ökologia az evolúció és a viselkedés területén [9]