Procedimiento Para Producir Comportamientos Complejos en Regla 110

Procedimiento Para Producir Comportamientos Complejos en Regla 110

Genaro Juárez Martínez
 

Texto completo de la Tesis     

 


Resumen

El objetivo de esta investigación en el autómata celular Regla 110, es desarrollar un procedimiento para construir condiciones iniciales que permitan producir y controlar comportamientos complejos a través de choques entre estructuras (conocidos como gliders, partículas, auto-localidades móviles o patrones en la literatura de autómata celular), donde los gliders representan el conjunto de elementos (objetos de su universo) que existen en el espacio de evoluciones de la Regla 110.
Las construcciones de condiciones iniciales se realizan a través de una representación que llamamos fases, donde las fases son un conjunto finito de expresiones regulares. Utilizamos diagramas de Bruijn para determinar las expresiones regulares en la Regla 110 y también utilizamos un análisis por mosaicos que describe la construcción general del espacio de evoluciones. La combinación de ambos análisis: los diagramas de de Bruijn y mosaicos, dan origen a nuestro procedimiento por fases.
La investigación en la Regla 110 inicia representando el espacio de evoluciones a través de mosaicos que nos permite determinar propiedades de todos los gliders de la Regla 110 como son: distancia, periódo, desplazamiento, velocidad, puntos de contacto y forma interna, para toda estructura que exista en su espacio de evoluciones.
En el estudio de autómata celular con comportamiento complejo como son: el Juego de o la Vida, Regla 54, High Life, Life-3d, regla Beehive, la misma Regla 110; no se tiene reportado ningún procedimiento para codificar condiciones iniciales en un autómata celular con comportamiento complejo. De esta manera, nuestro procedimiento para codificar y construir condiciones iniciales es nuevo no sólo en la Regla 110 sino también en una dimensión.
Finalmente, implementamos el procedimiento en un programa de computación que pero mite construir condiciones iniciales codificadas en fases para obtener tanto evoluciones simples como complejas en la Regla 110. Entre estas evoluciones podemos mencionar: la producción de gliders, la producción de grandes triángulos, la reproducción del sistema tag cíclico y la construcción de operaciones lógicas, todos ellos basados en choques. Cada una de las evoluciones mencionadas son resueltos y presentamos su respectiva codificación para su reproducción en nuestra notación de fases.