Prírodou inšpirované algoritmy

študijné materiály pre projekt mobilnej triedy umelej inteligencie

Späť ku kurzom triedy
Obsah
Úvod
Celulárne automaty a elektrická energia
Úvod do FPU vlnových rovníc
FPU vlnové rovnice
Vlnové rovnice spojitých CA
Funkcie a možnosti CAPOW
Galéria - módy Capow
Galéria - hra LIFE
Literatúra
O tejto kapitole



Ostatné kapitoly
Výpočtové schopnosti celulárnych automatov
Celulárne automaty - úvod
Samoreprodukujúce sa celulárne automaty
Kryštálove výpocty
HAL
Boidi
Floyi
Aplikácie celulárnych automatov
CAPOW
LIFE - Hra života
Fredkinov biliardový automat


Tutoriály
 Celulárne automaty
 Morfogenéza
 Simulátory
 Evolučné algoritmy
 Chaos
 Roboty
 Rôzne


Vlnové rovnice spojitých CA

Pre naše spojité CA bude každú bunku reprezentovať dátová štruktúra, ktorá obsahuje dve reálne čísla U a V.U pre u a V pre u(t). Na výpočet budeme potrebovať tri registre, kde každý register obsahuje lineárne pole. Dĺžka poľa zodpovedá veľkosti priestoru, ktorý využíva bunka. FPU používali 64 a 128 buniek, ale v CAPOW sa používa niekoľko stoviek (šírka obrazovky v pixeloch). V každom kroku výpočtu jeden register obsahuje aktuálne hodnoty a ďalšie obsahujú staré a nové hodnoty. Register je naplnený na základe starých a aktuálnych hodnôt. Lepšie než kopírovanie hodnôt z registra do registra je premenovanie registra (nový register sa stane aktuálny, aktuálny starým a starý novým). Hodnoty U a V sa znázornia dvoma spôsobmi ako graf a ako priestorovo časový diagram. Pre graf použijeme upravené hodnoty (na základe vertikálneho rozlíšenia obrazovky v pixeloch), ktoré reprezentujú hodnoty bunky. Pri reprezentovaní ako priestorovo časový diagram, použijeme upravené hodnoty k priradeniu farby a horizontálna os reprezentuje čas. Pre bunku v čase j a pozícii n, U(j,n)=U a V(j,n)=V. U(j-1,n) a U(j+1,n)U hodnoty buniek naľavo a napravo. U(j,n-1) a U(j,n+1) sú staré a nové hodnoty. Podobne V(j,n+1) je nová hodnota V.
Pre zjednodušenie, ak c je 1 a :

Hore
Kontakt: Marek Bundzel