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外全域細胞自動機


外全域細胞自動機是全域細胞自動機的推廣。全域規則是外全域規則的真超集。 特別地,考慮細胞自動機規則

 a   b   c 
      d

使得中心單元格的值 b 在被值為 ac 的單元格包圍時,變為值 d。值為 ac 的單元格被稱為外部單元格。

在全域細胞自動機中,單元格 a+b+c 的總值(0<=a+b+c<=3(k-1))被考慮,並且對於該總值的每個可能值,都會給出規則輸出。因此,需要一個包含 3(k-1)+1 個條目的列表,每個條目的值從 0 到 k-1

在外全域細胞自動機中,中心單元格值 b0<=b<k)和外部總值 a+c0<=a+c<=2(k-1))都被考慮。請注意,這些是明顯獨立的量。對於中心值 b 和外部總值 a+c 的每種組合,都會給出規則輸出。因此,需要一個具有 2(k-1)+1 行和 k 列的矩陣,其中每個條目的值從 0 到 k-1

這可以推廣到更多的外部單元格(例如,每側兩個),二維等等。

一個 k 色外全域細胞自動機可以在 Wolfram 語言 中使用以下程式碼生成

  CellularAutomaton[{n, {k, {k, 1, k}}, 1},
    init, steps, {All, All}]

類似地,可以透過以下程式碼為單行隨時間和最後一步分別給出 9 單元二維外全域規則

  First /@ CellularAutomaton[{n,
      {k, {{k, k, k}, {k, 1, k}, {k, k, k}}}, {1, 1}
    },
    init, steps, {All, {0}, All}]
  First[CellularAutomaton[{n,
      {k, {{k, k, k}, {k, 1, k}, {k, k, k}}}, {1, 1}
    },
    init, steps, {-1, All, All}]]

另請參見

細胞自動機, 全域細胞自動機

此條目的部分內容由 Richard Phillips 貢獻

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參考文獻

Wolfram, S. 一種新的科學。 Champaign, IL: Wolfram Media, pp. 927-928, 2002.

在 上被引用

外全域細胞自動機

請引用為

Phillips, RichardWeisstein, Eric W. "外全域細胞自動機。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Outer-TotalisticCellularAutomaton.html

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