МОДЕЛЮВАННЯ ДИНАМІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЗАСОБАМИ КЛІТИННИХ АВТОМАТІВ

Анотація

Пуполяризація клітинних автоматів в різних галузях наук забезпечується їх гнучкістю конфігурації та універсальністю обчислень. Варіюючи різні параметри, можна отримати клітинний автомат необхідної конфігурації. Робота присвячена розробці алгоритмів побудови тривимірного клітинного автомату для моделювання процесу еволюції системи. Для дослідження динамічного процесу необхідно розробити програмний застосунок, що забезпечував створення клітинних автоматів різної складності. Широкий спектр застосування автоматів, також накладає додаткові вимоги до програмного забезпечення та удосконалення розв’язку існуючих проблем.
Еволюційні моделі використовують характеристики дарвінівської теорії для побудови інтелектуальних систем (методи групового обліку, генетичні методи). Такі клітинні автомати відносять до галузі штучного інтелекту – обчислювального інтелекту.
В роботі розглянуто та удосконалено базові схеми та алгоритми моделювання динамічних систем, що базуються на іграх «Життя» та «Хижак-жертва». Запропоновані модифікації алгоритмів дозволяють прогнозувати локальні змінні зв’язки між клітинними, інтенсивність яких можна регулювати за допомогою коефіцієнтів активності.
Моделювання еволюційних процесів у системах проводилося, з наступних міркувань: системи, що мають здатність до самоорганізації та еволюції, як відомо, мають бути, перш за все, відкритими.
Відкритість системи передбачає вільний обмін речовиною та енергією з навколишнім середовищем, причому фізичні властивості частинок речовини можуть мати найрізноманітніший характер. Це призводить до випадкового "виникнення" частинок з новими властивостями, що необхідно передбачити. Наприклад, глобальне правило взаємодій, однакове всім клітин поля, може містити в собі функцію пересування частинок, але якщо відповідний коефіцієнт активності деякої клітини прийме нульове значення, то частка нерухома. Мінливість локальних правил взаємодій може полягати, наприклад, у хаотичній зміні коефіцієнтів активності клітин.
Ключові слова: моделювання процесу еволюції, динамічний процес, клітинні автомати, гра «Життя», гра «хижак-жертва».