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cellular-automata

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यह क्या है?

🎯 सिम्युलेटर टिप्स

📚 शब्दावली

Cellular Automaton
एक असतत कम्प्यूटेशनल मॉडल जिसमें कोशिकाओं का एक नियमित ग्रिड होता है, प्रत्येक एक सीमित संख्या में राज्यों में से एक में होता है, जो पड़ोसी सेल राज्यों के आधार पर नियमों के अनुसार अलग-अलग समय चरणों के माध्यम से विकसित होता है।
Moore Neighborhood
2डी ग्रिड (विकर्णों सहित) में एक केंद्रीय सेल को घेरने वाली आठ कोशिकाओं का नाम एडवर्ड एफ. मूर के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1962 में गार्डन ऑफ ईडन प्रमेय को सिद्ध किया था।
Von Neumann Neighborhood
एक केंद्रीय कोशिका को घेरने वाली चार ऑर्थोगोनली आसन्न कोशिकाएँ (ऊपर, नीचे, बाएँ, दाएँ), जिसका नाम जॉन वॉन न्यूमैन के मूल सेलुलर ऑटोमेटन डिज़ाइन के नाम पर रखा गया है।
Game of Life
1970 में जॉन कॉनवे द्वारा सरल जन्म/अस्तित्व/मृत्यु नियमों के साथ बनाया गया एक द्वि-आयामी सेलुलर ऑटोमेटन, जो जटिल आकस्मिक व्यवहार उत्पन्न कर सकता है, ट्यूरिंग-पूर्ण साबित हुआ।
Glider
कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ में एक छोटा पैटर्न जो 4-चरणीय चक्र में ग्रिड में खुद को परिवर्तित करता है, सेलुलर ऑटोमेटा में सबसे प्रतिष्ठित संरचनाओं में से एक है।
Elementary Cellular Automaton
दो राज्यों और निकटतम-पड़ोसी नियमों के साथ एक आयामी सीए, स्टीफन वोल्फ्राम द्वारा व्यवस्थित रूप से 256 नियमों (नियम 0 से नियम 255 तक) में वर्गीकृत किया गया है।
Rule 110
2004 में मैथ्यू कुक द्वारा एक प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन को ट्यूरिंग-पूर्ण साबित किया गया, जो दर्शाता है कि सबसे सरल सीए भी कोई भी गणना कर सकता है।
Rule 30
वोल्फ्राम द्वारा खोजा गया एक प्राथमिक सीए जो एकल प्रारंभिक सेल से स्पष्ट रूप से यादृच्छिक व्यवहार उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग मैथमेटिका के यादृच्छिक संख्या जनरेटर में किया जाता है।
Wolfram Classes
स्टीफन वोल्फ्राम की सेलुलर ऑटोमेटा व्यवहार की चार-वर्ग वर्गीकरण: कक्षा 1 (समान), कक्षा 2 (आवधिक), कक्षा 3 (अराजक), कक्षा 4 (जटिल/अराजकता का किनारा)।
Garden of Eden
सेलुलर ऑटोमेटन में एक कॉन्फ़िगरेशन जो केवल प्रारंभिक स्थिति के रूप में प्रकट हो सकता है और किसी अन्य राज्य से नहीं पहुंचा जा सकता है, मूर (1962) और मायहिल (1963) द्वारा अस्तित्व में साबित हुआ है।
Self-Replication
सीए के भीतर स्वयं की प्रतियां बनाने के लिए एक पैटर्न की क्षमता, वॉन न्यूमैन के काम के लिए मूल प्रेरणा, जैविक कोशिका प्रजनन से प्रेरित है।
Totalistic Rule
एक सीए नियम जहां एक सेल की अगली स्थिति केवल उसके पड़ोस में कोशिकाओं के मूल्यों के योग (या औसत) पर निर्भर करती है, जिससे नियम स्थान सरल हो जाता है।
Langton's Ant
एक साधारण 2डी सेलुलर ऑटोमेटन जहां एक 'चींटी' ग्रिड पर चलती है, सेल के रंगों को पलटती है, शुरू में अराजक व्यवहार उत्पन्न करती है जो अंततः एक राजमार्ग पैटर्न बनाती है।
Reversible CA
एक सेलुलर ऑटोमेटन जहां हर कॉन्फ़िगरेशन में एक अद्वितीय पूर्ववर्ती होता है, जिसका अध्ययन समय-उलट समरूपता का पालन करने वाले भौतिक कानूनों के मॉडलिंग के लिए टॉमासो टोफोली (1977) द्वारा किया गया था।
Lattice Gas Automaton
द्रव गतिशीलता के अनुकरण के लिए एक सीए-आधारित मॉडल, जहां कण एक जाली ग्रिड पर चलते हैं और टकराते हैं, 1980 के दशक में शुरू हुआ था।
Wireworld
सिग्नल प्रसार को मॉडल करने के लिए चार राज्यों का उपयोग करते हुए, इलेक्ट्रॉनिक लॉजिक सर्किट का अनुकरण करने के लिए 1987 में ब्रायन सिल्वरमैन द्वारा डिज़ाइन किया गया एक सेलुलर ऑटोमेटन।
Hashlife
मेमोइज़ेशन के माध्यम से सीए विकास की दोहरावदार प्रकृति का फायदा उठाकर जीवन पैटर्न की बेहद तेज़ गणना के लिए बिल गोस्पर द्वारा आविष्कार किया गया एक एल्गोरिदम।
Spaceship
सीए में कोई भी पैटर्न जो अपनी संरचना को बनाए रखते हुए, ग्लाइडर की अवधारणा को सामान्य बनाते हुए ग्रिड में खुद को परिवर्तित करता है।
Oscillator
सीए में एक पैटर्न जो निश्चित समय चरणों के बाद, कॉन्फ़िगरेशन के एक सीमित सेट के बीच चक्र करते हुए, अपनी प्रारंभिक स्थिति में लौट आता है।
Still Life
सीए में एक पैटर्न जो एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक अपरिवर्तित रहता है, एक स्थिर संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।

🏆 प्रमुख व्यक्ति

John von Neumann (1948-1952)

पूरे क्षेत्र के लिए सैद्धांतिक आधार स्थापित करते हुए, स्व-प्रजनन मॉडल के लिए पहला सेलुलर ऑटोमेटन (29 राज्य) बनाया

Stanislaw Ulam (1951)

वॉन न्यूमैन को सेल-आधारित असतत दृष्टिकोण का सुझाव दिया, जिसने निरंतर से असतत मॉडल में बदलाव को प्रेरित किया

John Conway (1970)

गेम ऑफ लाइफ (1970) का आविष्कार, सबसे प्रसिद्ध सेलुलर ऑटोमेटन, किसी भी गणना में सक्षम एक सार्वभौमिक कंप्यूटर साबित हुआ

Martin Gardner (1970)

साइंटिफिक अमेरिकन में अपने गणितीय खेल कॉलम के माध्यम से कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ को लोकप्रिय बनाया, जिससे दुनिया भर में रुचि जगी

Stephen Wolfram (1983-2002)

'ए न्यू काइंड ऑफ साइंस' (2002) के लेखक, सभी 256 प्रारंभिक सीए नियमों को व्यवस्थित रूप से चार व्यवहार वर्गों में वर्गीकृत किया गया है।

Matthew Cook (2004)

सिद्ध नियम 110 ट्यूरिंग-पूर्ण है, जो सबसे सरल संभव सीए ढांचे में सार्वभौमिक गणना का प्रदर्शन करता है

Tommaso Toffoli (1977)

भौतिक कानूनों के मॉडलिंग के लिए प्रतिवर्ती सेलुलर ऑटोमेटा (1977) का नेतृत्व किया, सीएएम-6 सेलुलर ऑटोमेटन मशीन का सह-विकास किया।

Edward Fredkin (1980s)

प्रस्तावित किया गया कि ब्रह्मांड स्वयं एक सेलुलर ऑटोमेटन (डिजिटल भौतिकी) हो सकता है, समता नियम पेश किया और एमआईटी में सीए अनुसंधान का निर्देशन किया

Christopher Langton (1984)

लैंग्टन लूप (1984) बनाया, जो एक सरल स्व-पुनरुत्पादन सीए है, और सीए-आधारित जीवन सिमुलेशन का वर्णन करने के लिए 'कृत्रिम जीवन' शब्द गढ़ा।

Arthur Burks (1966)

वॉन न्यूमैन की मरणोपरांत 'थ्योरी ऑफ सेल्फ-रिप्रोड्यूसिंग ऑटोमेटा' (1966) को संपादित और प्रकाशित किया गया, जिससे भविष्य की पीढ़ियों के लिए मूलभूत कार्य को संरक्षित किया जा सके।

🎓 शिक्षण संसाधन

💬 शिक्षार्थियों के लिए संदेश

सेल्युलर ऑटोमेटा हमें विज्ञान का सबसे गहरा सबक सिखाता है: सरल नियम अनंत जटिलताएँ पैदा कर सकते हैं। वॉन न्यूमैन के स्व-पुनरुत्पादन मशीनों के सपने से लेकर वोल्फ्राम के एक नए प्रकार के विज्ञान के दृष्टिकोण तक, सीए दिखाता है कि एक जटिल दुनिया बनाने के लिए आपको जटिल निर्देशों की आवश्यकता नहीं है। हर बार जब आप गेम ऑफ लाइफ ग्रिड में ग्लाइडर को पार करते हुए देखते हैं, तो आप उद्भव देख रहे होते हैं - वही सिद्धांत जो सरल रासायनिक प्रतिक्रियाओं को जीवित कोशिकाओं में और सरल तंत्रिका कनेक्शन को चेतना में बदल देता है। सबसे सरल नियमों से शुरुआत करें, जो होता है उसका निरीक्षण करें और चकित होने के लिए तैयार रहें।

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