Komplexita v celulárních automatech

Abstract

In order to identify complex systems capable of modeling artificial life, we study the notion of complexity within a class of dynamical systems called cellu- lar automata. We present a novel classification of cellular automata dynamics, which helps us identify interesting behavior in large automaton spaces. We give a detailed comparison of our results to previous methods of dynamics classification. In the second part of the thesis, we study the backward dynamics of cellular au- tomata. We present a novel representation of one-dimensional cellular automata, which can be used to charcterize all their garden of eden configurations. We demonstrate the usefulness of this method on examples. 1

Naším dlouhodobým cílem je identifikovat komplexní systémy vhodné k mod- elování umělého života. Tento problém je obtížný zčásti kvůli chybějící formální definici komplexního chování. V této práci proto zkoumáme pojem komplexity dynamických systémů známých jako celulární automaty. Představujeme novou klasifikaci jejich dynamiky, kterou využíváme k automatickému rozpoznávání zajímavého chování ve velkých prostorech celulárních automatů. Naše výsledky dále porovnáváme s dříve navrhnutými metodami klasifikace. Ve druhé části práce se zameřujeme na zkoumání dozadné dynamiky celulárních automatů, tedy studujeme vzory daných automatů. V tomto kontextu zavádíme novou metodu reprezentace jednodimenzionálních automatů, pomocí které lze charakterizovat všechny jejich garden of eden konfigurace. Využití této metody demonstrujeme na příkladech. 1