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文档简介

1、元胞自动机的理论基础有些人简称为细胞自动机(Cellular Automata，CA )，解释为细胞自动机、格子自动机、分子自动机或细胞自动机。 时间和空间是离散的动力系统。 分布于规则网格中的每个小区(Cell呈有限的离散状态，并根据相同的角色规则基于特定的本地规则同步更新。 大量的单元通过简单的相互作用构成了动态系统的进化。 与一般的动力学模型不同，元胞自动机不是由严格定义的物理方程式和函数组成的，而是由一系列模型组成的规则组成的。 满足这些规则的模型都可以说是元胞自动机模型。 因此，细胞自动机是一种模型的总称，或方法的框架。 其特征可以采取时间、空间、状态离散且按变量有限的多个状态，其状

2、态变化的规则在时间和空间上是局部的。1 .机器人机器人(Automaton )通常是指人们不需要进行操作指导的设备(夏培苏，1984年)。 例如，全自动洗衣机可按照预定操作过程自动运行的现代计算机可自动对应于人工编制的各种代码指令。 完成各种复杂分析和计算的机器人将自动控制系统和人工智能相结合，实现人的一系列活动。 另一方面，机器人也被看作是离散数字动态系统的数学模型。 例如，英国数学家A.M.Turing在1936年提交的图灵机是描述计算过程的数学模型(TuringA M .1936 )。 这是一台抽象的机器，由有限的控制器、无限长的存储磁带和读写头组成，可以执行以下操作：读写头在磁带上向左

3、移动一段读写磁头在磁带上向右移动一段在存储的单元格中写入或删除符号条件转移。图灵机在理论上可以模拟现代数字计算机的所有计算，可以看作是现代数字计算机的数学模型。 事实上，所有“可计算”函数都等于可图灵计算函数，而可图灵计算函数类等于一般递归函数类。根据存储频带是否有限，可以将机器人分为有限的带机器人(Finite Automaton )和无限的带机器人(Infinite Automaton )。 由于图灵机有无限长度的积蓄带，所以是无限带机器人。 有限带机器人常用作数字电路的数学模型，也用于描述神经系统和算法的无限带机器人主要用于描述算法，也用于描述细胞型机器人和网络型机器人等的繁殖过程。有限

4、自动机是状态有限、符号集有限的机器人，是离散输入输出系统的数学模型。 假设有限自动机由被划分成多个小区的输入带和控制器构成的机器：可在输入带的每一个小区中容纳有限符号组S-控制器从有限可能的状态(构成集合q )取得的符号。 每个时刻只处于一个状态q的控制器都有读取头，可以从输入带读取符号的时间是离散的，最初控制器处于状态的功能是从其当前状态g和读取头从输入带获得的符号a开始， 控制器的下一个时间的状态是实现从状态q到状态q的转变，并使读取头向右移动一级。 该控制器的另一个功能是认识结束状态(构成q的子集f，其可以被认为是有限自动机的输出)。按数学定义，有限自动机为五组：FA=(Q，s，q0，f )其中q是控制器的有限状态集，s是输入符号的有限状态集，是控制状态转移规则的从Q S到q的映射(可以用状态转移图或状态转移

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