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Qu'est-ce que c'est ?

🎯 Conseils du simulateur

📚 Glossaire

Cellular Automaton
Un modèle informatique discret constitué d'une grille régulière de cellules, chacune dans un état parmi un nombre fini, qui évolue à travers des pas de temps discrets selon des règles basées sur les états des cellules voisines.
Moore Neighborhood
Les huit cellules entourant une cellule centrale dans une grille 2D (incluant les diagonales), nommées d'après Edward F. Moore qui a prouvé le théorème du Jardin d'Eden en 1962.
Von Neumann Neighborhood
Les quatre cellules orthogonalement adjacentes (haut, bas, gauche, droite) entourant une cellule centrale, nommées d'après la conception originale de l'automate cellulaire de John von Neumann.
Game of Life
Un automate cellulaire bidimensionnel créé par John Conway en 1970 avec des règles simples de naissance/survie/mort qui peuvent produire un comportement émergent complexe, prouvé comme étant complet à Turing.
Glider
Un petit motif dans le jeu de la vie de Conway qui se traduit sur la grille sur un cycle de 4 étapes, l'une des structures les plus emblématiques des automates cellulaires.
Elementary Cellular Automaton
Une AC unidimensionnelle avec deux états et des règles de voisin le plus proche, systématiquement classées par Stephen Wolfram en 256 règles (règle 0 à règle 255).
Rule 110
Un automate cellulaire élémentaire prouvé Turing-complet par Matthew Cook en 2004, démontrant que même l'AC la plus simple peut effectuer n'importe quel calcul.
Rule 30
Une CA élémentaire découverte par Wolfram qui génère un comportement apparemment aléatoire à partir d'une seule cellule initiale, utilisée dans le générateur de nombres aléatoires de Mathematica.
Wolfram Classes
Taxonomie en quatre classes de Stephen Wolfram sur le comportement des automates cellulaires : classe 1 (uniforme), classe 2 (périodique), classe 3 (chaotique), classe 4 (complexe/bord du chaos).
Garden of Eden
Configuration dans un automate cellulaire qui ne peut apparaître que comme condition initiale et ne peut être atteinte à partir d'aucun autre état, dont l'existence a été prouvée par Moore (1962) et Myhill (1963).
Self-Replication
La capacité d'un modèle au sein d'une AC à créer des copies de lui-même, motivation originale du travail de von Neumann, inspiré par la reproduction cellulaire biologique.
Totalistic Rule
Une règle CA dans laquelle l'état suivant d'une cellule dépend uniquement de la somme (ou de la moyenne) des valeurs des cellules de son voisinage, simplifiant ainsi l'espace des règles.
Langton's Ant
Un simple automate cellulaire 2D dans lequel une « fourmi » se déplace sur une grille, inversant les couleurs des cellules, produisant un comportement initialement chaotique qui finit par former un motif d'autoroute.
Reversible CA
Un automate cellulaire où chaque configuration a un prédécesseur unique, étudié par Tommaso Toffoli (1977) pour modéliser des lois physiques obéissant à une symétrie d'inversion du temps.
Lattice Gas Automaton
Un modèle basé sur l'AC pour simuler la dynamique des fluides, dans lequel les particules se déplacent et entrent en collision sur une grille en treillis, a été lancé dans les années 1980.
Wireworld
Un automate cellulaire conçu par Brian Silverman en 1987 pour simuler des circuits logiques électroniques, utilisant quatre états pour modéliser la propagation du signal.
Hashlife
Un algorithme inventé par Bill Gosper pour le calcul extrêmement rapide des modèles de vie en exploitant la nature répétitive de l'évolution de l'AC grâce à la mémorisation.
Spaceship
Tout motif dans un CA qui se traduit à travers la grille tout en conservant sa structure, généralisant le concept de planeurs.
Oscillator
Modèle dans une autorité de certification qui revient à son état initial après un nombre fixe de pas de temps, circulant entre un ensemble fini de configurations.
Still Life
Une tendance dans une AC qui reste inchangée d’une génération à l’autre, représentant un équilibre stable.

🏆 Personnages clés

John von Neumann (1948-1952)

Création du premier automate cellulaire (29 états) pour modéliser l'auto-reproduction, établissant ainsi les bases théoriques de l'ensemble du domaine

Stanislaw Ulam (1951)

A suggéré l'approche discrète basée sur les cellules à von Neumann, inspirant le passage des modèles continus aux modèles discrets

John Conway (1970)

Inventeur du Jeu de la Vie (1970), l'automate cellulaire le plus célèbre, qui s'est révélé être un ordinateur universel capable d'effectuer n'importe quel calcul.

Martin Gardner (1970)

Il a popularisé le jeu de la vie de Conway grâce à sa rubrique Mathematical Games dans Scientific American, suscitant un intérêt mondial.

Stephen Wolfram (1983-2002)

Classifié systématiquement les 256 règles élémentaires de l'AC en quatre classes comportementales, auteur de « A New Kind of Science » (2002)

Matthew Cook (2004)

La règle 110 prouvée est Turing-complète, démontrant le calcul universel dans le cadre d'AC le plus simple possible

Tommaso Toffoli (1977)

Pionnier des automates cellulaires réversibles (1977) pour la modélisation des lois physiques, co-développement de la machine à automates cellulaires CAM-6

Edward Fredkin (1980s)

A proposé que l'univers lui-même pourrait être un automate cellulaire (physique numérique), introduit la règle de parité et dirigé la recherche sur l'AC au MIT.

Christopher Langton (1984)

Il a créé Langton's Loop (1984), une simple AC auto-reproductrice, et a inventé le terme « vie artificielle » pour décrire les simulations de vie basées sur l'AC.

Arthur Burks (1966)

Edité et publié la « Théorie des automates auto-reproducteurs » posthume de von Neumann (1966), préservant le travail fondateur pour les générations futures

🎓 Ressources d'apprentissage

💬 Message aux apprenants

Les automates cellulaires nous enseignent l’une des leçons les plus profondes de la science : des règles simples peuvent créer une complexité infinie. Du rêve de von Neumann de machines auto-reproductrices à la vision de Wolfram d'un nouveau type de science, CA montre qu'il n'est pas nécessaire d'instructions compliquées pour construire un monde complexe. Chaque fois que vous regardez un planeur naviguer sur la grille du Jeu de la Vie, vous êtes témoin de l'émergence – le même principe qui transforme de simples réactions chimiques en cellules vivantes et de simples connexions neuronales en conscience. Commencez par les règles les plus simples, observez ce qui se passe et préparez-vous à être surpris.

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