Automa cellulare

automa cellulare

Modello per lo studio dell’evoluzione di sistemi complessi, introdotto negli anni Cinquanta del secolo scorso, da John von Neumann e Stanislaw Ulam. Un automa cellulare è composto di un reticolo (griglia) di celle con un determinato numero di stati (colori) per ogni cella. Ogni stato viene assunto sulla base di leggi matematiche che ne regolano l’evoluzione (secondo istanti di tempo discreti) all’interno di una cella: tali leggi (identiche per tutto il reticolo) dipendono dallo stato della cella stessa e da quello delle celle vicine e sono modificabili dall’operatore. Gli automi cellulari assumono una varietà di forme e dimensioni a seconda della griglia considerata (linea, quadrato, triangolo, esagono o tralicci multidimensionali). Il più semplice automa cellulare è quello monodimensionale binario, i cui vicini sono le due celle più adiacenti, per un totale di 2³=8 configurazioni possibili di vicinanza e quindi 2⁸=256 possibili leggi (notazione di Wolfram). Le proprietà formali e dinamiche degli automi cellulari hanno portato buoni risultati in molti settori della fisica e dalla biologia. Ma le possibili applicazioni sono pressoché infinite: si pensi che alcuni automi cellulari, cosiddetti universali, sono in grado di simulare il comportamento di ogni altro automa cellulare o macchina di Turing.

→ Self-organized criticality