Automatas_Celulares_110851

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Autómatas Celulares 
Un autómata celular describe una idealización matemática de la naturaleza, proporcionando modelos para 
un amplio margen de complejos fenómenos biológicos y físicos. Por ejemplo, permiten modelar las leyes 
del comportamiento climático de una determinada zona o representar una simulación de la propia vida y 
su evolución, sistemas termodinámicos, etc. Puede ser considerado como una idealización discreta de las 
ecuaciones diferenciales usadas para describir los sistemas naturales, y, en una segunda instancia, sus 
bases se asemejan a las de los computadores de procesamiento paralelo. 
Un autómata celular está constituido por una red de puntos discreto asociados a un conjunto finito de 
valores. Dichos valores van cambiando a medida que pasa el tiempo de acuerdo a una serie de reglas que 
definen el comportamiento del autómata, normalmente, haciendo que los valores evolucionen según los 
valores de sus vecinos. Es decir, se trata de sistemas formados por un amplio número de componentes 
idénticos con conectividad definida de forma local (vecinos). Tales sistemas tienen el potencial preciso 
para llevar a cabo cálculos complejos con un alto grado de robustez y eficiencia, útiles para la elaboración 
de modelos del comportamiento de los sistemas naturales. También han servido como modelos abstractos 
para el estudio de sistemas complejos basados en conciencia colectiva. 
Un Autómata Celular tiene las siguientes características: 
1. El espacio está formado por un conjunto finito de celdas distribuidas en una rejilla regular n-
dimensional. Si el autómata es unidimensional las celdas se distribuyen a lo largo de una línea, si es de 
bidimensional a través de una rejilla plana que puede ser triangular, rectangular, cuadrada, hexagonal, etc. 
2. Cada celda puede estar en un único estado en determinado instante de tiempo. Este estado debe estar 
definido en un conjunto de estado asociado al espacio del autómata. 
3. El estado de las celdas cambia de un instante a otro de acuerdo a un conjunto de reglas de evolución 
comunes a todas las celdas. 
4. Estas reglas son esencialmente una máquina de estado finito, usualmente especificadas en una tabla de 
reglas (también conocida como función de transición), con una entrada para todas las posibles 
configuraciones del vecindario. 
5. El vecindario de una celda está formado por las celdas adyacentes y se define igual para todas las 
celdas del autómata. 
En la siguiente figura se presenta un ejemplo del autómata que define el “Juego de la Vida”. 
 
En cada paso de la evolución del juego, se pueden dar las siguientes circunstancias: 
• Toda celda viva con menos de dos vecinos vivos muere a causa de la baja población. 
 
• Cualquier celda viva con más de tres vecinos vivos muere a causa de superpoblación. 
 
• Cualquier celda viva con dos o tres vecinos vivos en el estado actual vivirá en la siguiente 
generación. 
 
• Cualquier celda muerta con un total exacto de tres vecinos vivos pasará a ser una celda viva. 
 
Aplicaciones: 
Estos autómatas han sido utilizados para modelar fenómenos biológicos y físicos como la formación de 
galaxias, terremotos, fluidos, etc 
 
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