Sobre
Autômatos Celulares Elementares (Elementary Cellular Automata)
Autômatos celulares elementares são os mais simples possíveis: uma linha de células, cada uma com dois estados (0 ou 1), onde o próximo estado depende apenas da célula e de seus dois vizinhos. Foram extensivamente estudados por Stephen Wolfram.
Algoritmo Principal
Cada célula tem 3 vizinhos (ela mesma + esquerda + direita), resultando em 2³ = 8 possíveis configurações:
| Padrão | 111 | 110 | 101 | 100 | 011 | 010 | 001 | 000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Regra | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
Cada regra é um número de 0 a 255 (8 bits), onde cada bit define o resultado para uma das 8 configurações.
Equações Implementadas
Para cada célula na posição i:
// Lê os três vizinhos
a = generation[i-1] || 0 // Esquerda
b = generation[i] // Centro
c = generation[i+1] || 0 // Direita
// Consulta a regra
nextGeneration[i] = rule[a][b][c]
Regras Famosas
- Regra 30: Gera padrões caóticos complexos
- Regra 110: Universalmente computacional (Turing-completo)
- Regra 90: Gera o triângulo de Sierpinski
- Regra 184: Simula tráfego de veículos
Complexidade de Compreensão
Nível: Básico a Intermediário
- Conceitos necessários: Autômatos celulares, lógica booleana, sistemas iterativos
- Matemática: Aritmética binária, teoria da computação
- Programação: Arrays, lógica condicional, processamento sequencial
Referências e Recursos para Estudo
Artigos e Documentação
- Wikipedia - Elementary Cellular Automaton - Visão geral completa
- Wolfram MathWorld - Cellular Automaton - Definição matemática
- Wolfram Atlas - Cellular Automata - Atlas de regras
Tutoriais e Código
- The Coding Train - Cellular Automata - Tutorial passo a passo
- Rosetta Code - Elementary CA - Implementações
- Processing Examples - CA - Exemplos práticos
Aprofundamento Matemático
- A New Kind of Science - Stephen Wolfram - Livro completo sobre autômatos
- Cellular Automata and Complexity - Wolfram - Coleção de artigos
Visualizações Interativas
- Wolfram Atlas - CA Explorer - Explorador interativo
- Elementary CA Visualizer - Visualizador de regras
Arquivo do processo
Todas as gerações — incluindo as ruins — fazem parte do processo.
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