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O que é isso?

🎯 Dicas do simulador

📚 Glossário

Cellular Automaton
Um modelo computacional discreto que consiste em uma grade regular de células, cada uma em um número finito de estados, que evolui através de passos de tempo discretos de acordo com regras baseadas em estados de células vizinhas.
Moore Neighborhood
As oito células que cercam uma célula central em uma grade 2D (incluindo diagonais), em homenagem a Edward F. Moore, que provou o teorema do Jardim do Éden em 1962.
Von Neumann Neighborhood
As quatro células ortogonalmente adjacentes (cima, baixo, esquerda, direita) circundando uma célula central, nomeada em homenagem ao projeto original do autômato celular de John von Neumann.
Game of Life
Um autômato celular bidimensional criado por John Conway em 1970 com regras simples de nascimento/sobrevivência/morte que podem produzir comportamento emergente complexo, comprovadamente Turing-completo.
Glider
Um pequeno padrão no Jogo da Vida de Conway que se traduz pela grade em um ciclo de 4 etapas, uma das estruturas mais icônicas dos autômatos celulares.
Elementary Cellular Automaton
Uma AC unidimensional com dois estados e regras de vizinho mais próximo, sistematicamente classificada por Stephen Wolfram em 256 regras (Regra 0 a Regra 255).
Rule 110
Um autômato celular elementar comprovado como Turing-completo por Matthew Cook em 2004, demonstrando que mesmo o CA mais simples pode realizar qualquer cálculo.
Rule 30
Um CA elementar descoberto pela Wolfram que gera um comportamento aparentemente aleatório a partir de uma única célula inicial, usada no gerador de números aleatórios do Mathematica.
Wolfram Classes
Taxonomia de quatro classes de comportamento de autômatos celulares de Stephen Wolfram: Classe 1 (uniforme), Classe 2 (periódica), Classe 3 (caótica), Classe 4 (complexo/limite do caos).
Garden of Eden
Configuração em um autômato celular que só pode aparecer como condição inicial e não pode ser alcançada a partir de nenhum outro estado, comprovada por Moore (1962) e Myhill (1963).
Self-Replication
A capacidade de um padrão dentro de um CA criar cópias de si mesmo, a motivação original do trabalho de von Neumann, inspirado na reprodução biológica de células.
Totalistic Rule
Uma regra de CA onde o próximo estado de uma célula depende apenas da soma (ou média) dos valores das células em sua vizinhança, simplificando o espaço de regras.
Langton's Ant
Um autômato celular 2D simples onde uma 'formiga' se move em uma grade, invertendo as cores das células, produzindo um comportamento inicialmente caótico que eventualmente forma um padrão de rodovia.
Reversible CA
Um autômato celular onde cada configuração possui um antecessor único, estudado por Tommaso Toffoli (1977) para modelar leis físicas que obedecem à simetria de reversão de tempo.
Lattice Gas Automaton
Um modelo baseado em CA para simular a dinâmica de fluidos, onde as partículas se movem e colidem em uma grade reticulada, lançado na década de 1980.
Wireworld
Um autômato celular projetado por Brian Silverman em 1987 para simular circuitos lógicos eletrônicos, usando quatro estados para modelar a propagação do sinal.
Hashlife
Um algoritmo inventado por Bill Gosper para cálculo extremamente rápido de padrões de vida, explorando a natureza repetitiva da evolução da AC por meio de memoização.
Spaceship
Qualquer padrão em um CA que se traduz através da grade enquanto mantém sua estrutura, generalizando o conceito de planadores.
Oscillator
Um padrão em uma AC que retorna ao seu estado inicial após um número fixo de etapas de tempo, alternando entre um conjunto finito de configurações.
Still Life
Um padrão em uma AC que permanece inalterado de uma geração para outra, representando um equilíbrio estável.

🏆 Figuras-chave

John von Neumann (1948-1952)

Criou o primeiro autômato celular (29 estados) para modelar a auto-reprodução, estabelecendo a base teórica para todo o campo

Stanislaw Ulam (1951)

Sugeriu a abordagem discreta baseada em células para von Neumann, inspirando a mudança de modelos contínuos para discretos

John Conway (1970)

Inventou o Jogo da Vida (1970), o mais famoso autômato celular, comprovadamente um computador universal capaz de qualquer cálculo

Martin Gardner (1970)

Popularizou o Jogo da Vida de Conway por meio de sua coluna Jogos Matemáticos na Scientific American, despertando interesse mundial

Stephen Wolfram (1983-2002)

Classificou sistematicamente todas as 256 regras elementares de CA em quatro classes comportamentais, de autoria de 'A New Kind of Science' (2002)

Matthew Cook (2004)

A Regra 110 comprovada é Turing-completa, demonstrando computação universal na estrutura de CA mais simples possível

Tommaso Toffoli (1977)

Autômato celular reversível pioneiro (1977) para modelar leis físicas, co-desenvolveu a máquina autômato celular CAM-6

Edward Fredkin (1980s)

Propôs que o próprio universo poderia ser um autômato celular (física digital), introduziu a regra de paridade e dirigiu a pesquisa de CA no MIT

Christopher Langton (1984)

Criou Langton's Loop (1984), um CA simples e auto-reproduzível, e cunhou o termo 'vida artificial' para descrever simulações de vida baseadas em CA

Arthur Burks (1966)

Editou e publicou a 'Teoria dos Autômatos Auto-Reproduzidores' póstumos de von Neumann (1966), preservando o trabalho fundamental para as gerações futuras

🎓 Recursos de aprendizagem

💬 Mensagem aos estudantes

Os autômatos celulares nos ensinam uma das lições mais profundas da ciência: regras simples podem criar uma complexidade infinita. Do sonho de von Neumann de máquinas auto-reprodutoras à visão de Wolfram de um novo tipo de ciência, a CA mostra que não são necessárias instruções complicadas para construir um mundo complexo. Cada vez que você observa um planador navegar pela grade do Jogo da Vida, você está testemunhando a emergência – o mesmo princípio que transforma reações químicas simples em células vivas e conexões neurais simples em consciência. Comece com as regras mais simples, observe o que acontece e prepare-se para se surpreender.

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