4.8 Buněčné automaty Buněčný automat je dynamický systém s diskrétními hodnotami v prostoru i čase. Je tvořen pravidelnou strukturou buněk v N-rozměrném prostoru (nejčastěji N=2, kde buňky tvoří čtvercovou mřížku). Každá buňka může nabývat jeden z K možných stavů (často pouze dva – mrtvá, živá). Hodnoty stavů buněk v dalším časovém kroku, tj. v následující generaci, se vypočtou synchronně na základě lokální přechodové funkce, které je pro všechny buňky stejná. Argumenty této funkce jsou aktuální hodnoty stavů vyšetřované buňky a všech buněk v jejím okolí. Množina takových buněk pak může být považována za organismus. Netrvalo dlouho a samoreplikující se buněčný automat se sestavit skutečně podařilo. Proces replikace tohoto automatu probíhá tak, že se na jednom konci těla vysune rameno, na kterém se začíná postupně vytvářet kopie původní struktury. Celou činnost řídí příkazy na „pásce“, z níž se celá informace na konci procesu přenese do potomka, který se následně oddělí.117 Nicméně v tomto i v ostatních zajímavých příkladech, kterými se disciplína „umělý život“ zabývá a které zde nemůžeme sledovat, se většinou nejedná o realizace, nýbrž přinejlepším o formální modelování v počítači. Postavit reálného samoreplikujícího se robota se nikdo ani 117
Příkladem jednoduchého buněčného automatu může být tzv. hra života. Pravidla řídící život buněk ve hře života jsou tato: • zrod – v okolí prázdného políčka jsou právě tři buňky • přežití – v okolí buňky jsou dvě nebo tři další buňky • uhynutí – v okolí buňky je 0, 1, 4, 5, 6, 7 nebo 8 dalších buněk Výsledná množina pravidel poskytuje přijatelnou biologickou interpretaci, např. uhynutí příliš osamocené buňky, ale též buňky v přehuštěné populaci. Výchozí obrazce, tvořené populacemi buněk, směřují obvykle po několika generacích k jedné z těchto situací: • zánik • stabilní obrazec • cyklicky se opakující obrazec • cyklicky se opakující, ale posunutý obrazec – tzv. kluzák 97
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS169253