元胞自动机

细胞自动机是网格具有特定形状，并根据基于相邻单元格的状态的一组规则。然后应用规则根据需要迭代任意多个时间步。冯·诺依曼是第一批考虑这样的模型，并将细胞模型纳入他的“通用构造函数。“细胞自动机可能是在20世纪50年代初研究的生物系统模型（Wolfram 2002，p48).S.Wolfram对细胞自动机进行了全面研究从20世纪80年代开始，沃尔夫拉姆在该领域的基础研究达到了顶峰在他的书出版时一种新的科学（Wolfram 2002）其中Wolfram提供了大量关于自动机的结果，其中是一系列突破性的新发现。

第二季第集“更好或更坏“（2006年）的电视犯罪剧编号3RS提到一维细胞自动机。

细胞自动机有多种形状和种类。细胞自动机最基本的属性之一是网格在计算结果。最简单的“网格”是一维线。在两个维度中，广场,三角形,和六边形网格可以考虑。手机自动机也可以在笛卡尔网格上以任意维数构造，使用-维度的整数点阵成为最常见的选择。细胞自动机-维整数格在沃尔夫拉姆语言作为细胞自动机[规则,初始化,步骤].

颜色（或不同状态）的数量元胞自动机可能认为还必须指定。这个数字通常是一个整数（二进制）是最简单的选择。对于二进制自动机，颜色0通常被称为“白色”，颜色1通常被称之为“黑色”。然而，具有连续范围的可能值的细胞自动机也可能应予以考虑。

除了细胞自动机所在的网格及其细胞可能呈现的颜色外社区影响哪些细胞还必须指定彼此。最简单的选择是“最近的邻居”在这种情况下，每次只能影响与给定单元格直接相邻的单元格步骤。二维细胞自动机中的两个公共邻域在上方形网格是所谓的摩尔邻里（一个正方形的街区）和冯Neumann邻域（一个菱形的社区）。

最简单的细胞自动机类型是二进制、最近邻、一维自动机。这种自动装置被称为“初级的细胞自动机“S.Wolfram，他对惊人的性能（Wolfram 1983；2002，p57).有256个这样的自动机，每个自动机都可以用一个唯一的二进制数进行索引其十进制表示被称为特定的“规则”自动装置。以下内容的插图规则30如上所示随着进化，它从单个黑细胞开始，经过15步后产生。

一类稍微复杂一些的细胞自动机是最近的，-颜色，一维的总体细胞自动机.在这种自动机中平均的决定进化的相邻细胞，最简单的非平凡的例子有颜色。对于这些自动机，描述行为可以编码为-数字-ary数被称为“代码”。规则和300三元级数()代码912自动机如图所示以上。

在二维中，最著名的元胞自动机是康威的生活的游戏由J.H.发现。康威于1970年在马丁推广加德纳的科学美国人柱。这个游戏生命的意义是二进制()总体主义的细胞自动机用一个摩尔社区范围的.虽然连续的计算生活的游戏几代人最初都是手工完成的，计算机革命很快到来允许研究和传播更广泛的模式。动画生活的游戏被称为喷气火车的建筑如上文所示。

WireWorld公司是另一种常见的二维细胞自动装置。

细胞自动机的理论非常丰富，简单的规则和结构能够产生各种意想不到的行为。例如，存在通用细胞自动机能够模拟任何其他细胞自动机的行为或图灵机器Gacs（2001）甚至证明了这一点存在容错通用细胞自动机，其模拟能力其他细胞自动机不受随机扰动的阻碍，只要这样扰动足够稀疏。