1D celulárny automat
Jedno-dimenzionálny celulárny automat pozostáva z vektoru buniek a pravidiel
ktoré určujú, ako sa bunky zmenia v ďalšom kroku. Bunky nadobúdajú dva
možné stavy. 0-mŕtva bunka, 1-živá bunka.
Pravidlo 110
Každá bunka sa vyvíja podľa svôjho stavu a stavu dvoch susedných buniek.
Napríklad bunka so stavom 1, ktorá je obklopená dvoma ďalšími bunkami so
stavmi 1, zmení v ďalšom kroku svôj stav na 0. Prvá a posledná bunka budú
mať vždy stav 1.
Zoznam pravidiel
111 110 101 100 011 010 001 000
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
0 1 1 0 1 1 1 0
1
Príklad výpočtu pre stav 11101
1. nastavíme prvú a poslednú bunku na 1
1 1 1 0 1
1 _ _ _ 1
2. vypočítame nový stav pre bunku na pozícii 1 (číslujeme od 0). Použijeme
pravidlo pre 111.
1 1 1 0 1
↓
1 0 _ _ 1
3. vypočítame nový stav pre bunku na pozícii 2. Použijeme pravidlo pre 110.
1 1 1 0 1
↓
1 0 1 _ 1
4. vypočítame nový stav pre bunku na pozícii 3. Použijeme pravidlo pre 101.
1 1 1 0 1
↓
1 0 1 1 1
• Napíšte funkciu, ktorá vykreslí stav na príkazový riadok. Stav 0 vykreslite
ako dve medzery a stav 1 vykreslite ako 2x plus ++. Napríklad stav [1,
0, 1] sa má vykresliť na ++ ++.
def print_state(cells):
# TODO: implement
• Napíšte funkciu, ktorá bude brať počiatočný stav automatu a počet krokov
a vráti list stavov automatu v krokoch 0 až n (počiatočný stav, stav
automatu v prvom kroku, v druhom kroku, . . . ).
def cellular_automaton(cells, n):
# TODO: implement automaton
• Vyskúšajte vykresliť prvých 15 krokov pre počiatočný stav [0, 0, 0, 0,
1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0]. Mal by sa vám vypísať nasledujúci
výstup.
2
Obr. 1: Očakávaný výsledok
3