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Autómatas celulares lineales

Introducción a los autómatas celulares

    Un autómata celular finito de 2 estados es la simulación más simplificada posible de una célula viva. Representa una unidad de interacción que tan solo puede presentar 2 estados (activo e inerte, encendido y apagado, vivo o muerto, o como quieran denominarse). A pesar de su simplicidad inicial permite simular la evolución de sistemas complejos y analizar pautas tales como el comportamiento emergente.

    La situación más simple consiste en trabajar con un autómata celular de 2 estados, situado en un universo lineal ilimitado (circular).

    Usted puede definir las reglas de evolución que quiera probar (hay 256 reglas posibles), sembrar un universo inicial (de no mas de 60 células) y observar la evolución del sistema.

    El significado de las reglas establecidas lo establecerá usted, y la constitución del universo inicial será el que usted quiera probar. Los resultados obtenidos deberá juzgarlos a partir de esas premisas. Por ejemplo, si decide probar las reglas (·****···), escritas de arriba a abajo y de izquierda a derecha ) y siembra un universo con una sola célula activa verá aparecer una estructura fractal (triangulo de Serpinsky), o si introduce como reglas (··**··**, una célula se activa, o mantiene su activación, solo si una célula situada a su izquierda está activada) y algunas células activas en el universo inicial podrá ver como se propaga como una activación unidireccional (parecida a la transmisión del impulso nervioso entre neuronas), etc...

Reglas de la evolución
Patrón Regla Patrón Regla
Célula inactiva rodeada
de 2 células inactivas
Célula activa rodeada
de 2 células inactivas
Célula inactiva con una
célula activa a su derecha
Célula activa con una
célula activa a su derecha
Célula inactiva con una
célula activa a su izquierda
Célula activa con una
célula activa a su izquierda
Célula inactiva rodeada
de 2 células activas
Célula activa rodeada
de 2 células activas

    Defina las reglas que desee, usando el carácter * (asterisco) para indicar el estado activo, excitado, encendido, o como quiera denominarlo, y el carácter · (punto, o cualquier otro) para indicar el estado inactivo, apagado, inerte, etc... Si mantiene una regla sin definir (casilla vacía) se considerará equivalente a célula inactiva (punto).

    Cada célula (la central de cada patrón) evolucionará desde es estado en que se encuentra en el patrón correspondiente al marcado por la regla establecida; así una célula inactiva, rodeada de otras 2 activas (último patrón de la primera columna, *·*) seguirá inactiva si escoge como su regla de evolución el · (punto), o pasará a activarse si coloca el * (asterisco).

Universo Inicial

    Escriba el mundo inicial sobre el que quiera aplicar las reglas de evolución establecidas, usando los * para definir las células activadas y los · para las inactivas (cualquier carácter usado distinto del * se considerará equivalente al estado inerte). El tamaño máximo permitido en esta simulación es de 60 células (las que se ven en la caja de texto)., y no hay por que alcanzarlo; es posible sembrar universos mas pequeños.

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    Pulse el botón de "Evolución Continua" para obtener un sistema dinámico de generaciones sucesivas sobre la última fila de la tabla. A la izquierda se irá reflejando el número de generación calculada, y a la derecha se ira mostrando el estado correspondiente del universo lineal actual. La visión de las 9 primeras generaciones frente a la evolución progresiva que refleja el último renglón, marca la diferencia entre analizar un proceso a través de las instantáneas de algunas de sus fases frente al estudio del proceso dinámico en tiempo real.

    Puede parar la evolución en el momento que desee pulsando el botón "parar la evolución". Si pulsa de nuevo el botón "Evolución Continua" seguirá la progresión en el punto que se había parado.

    Tambien puede cambiar la reglas de evolución y el universo inicial en cualquier momento, tanto si se haya la evolución continua progresando como si se encuentra parada, aunque es mas coherente hacerlo tras parar la evolución para reiniciarla después de cambiadas las reglas.

    Con este modelo generado en JavaScript sobre la propia página Web puede realizar tantas pruebas como desee, pero una aplicación desarrollada en QBasic le dará mayores posibilidades de simulación.



Ultima modificación: 14-III-2002.