नियम 90: Difference between revisions
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{{Short description|Elementary cellular automaton}} | {{Short description|Elementary cellular automaton}} | ||
[[File:R090 rand 0.png|thumb|upright=1.35|यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों यों के साथ नियम 90 का समय-स्थान आरेख। पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति ऑटोमेटन का विन्यास है; समय लंबवत रूप से ऊपर से नीचे की ओर बढ़ता है।]]'''सेलुलर ऑटोमेटन''' के गणित के अध्ययन में, '''नियम 90''' अनन्य या अध्ययन के आधार पर प्राथमिक मौलिक ऑटोमेटन है। साओल की एक-सामग्री साझीदारी होती है, | [[File:R090 rand 0.png|thumb|upright=1.35|यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों यों के साथ नियम 90 का समय-स्थान आरेख। पिक्सेल की प्रत्येक पंक्ति ऑटोमेटन का विन्यास है; समय लंबवत रूप से ऊपर से नीचे की ओर बढ़ता है।]]'''सेलुलर ऑटोमेटन''' के गणित के अध्ययन में, '''नियम 90''' अनन्य या अध्ययन के आधार पर प्राथमिक मौलिक ऑटोमेटन है। साओल की एक-सामग्री साझीदारी होती है, इस प्रकार से हर में 0 या 1 आदमी हो सकता है। हर समय चरण में सभी शेयरों को एक-एक करके या उनके '''दो''' '''पड़ोसियों''' निकटतम को स्थान दिया जाता है। मार्टिन, ओडलीज़को और वोल्फ्राम (1984) ने इसे सरलतम गैर-तुच्छ सेक्टर ऑटोमेटन कहा है, और स्टीफन वोल्फ्राम की 2002 की पुस्तक में नए तरह के विज्ञान का विस्तार से वर्णन किया गया है। | ||
जब जीवित | जब एक एकल जीवित कोशिका से प्रारंभिक किया गया, तो नियम 90 में सिएरपिन्स्की त्रिकोण के रूप में समय-स्थान आरेख है। किसी भी अन्य कॉन्फ़िगरेशन के व्यवहार को इस प्रतिरूप की प्रतियों के सुपरपोजिशन के रूप में समझाया जा सकता है, जो अनन्य या फ़ंक्शन का उपयोग करके संयुक्त है। कोई भी कॉन्फ़िगरेशन केवल सूक्ष्म रूप से कई गैर-शून्य कोशिकाो के साथ रेप्लिकेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) बन जाता है जो अंततः सारणी को स्वयं की प्रतियों से भर देता है। जब नियम 90 को यादृच्छिक प्रारंभिक विन्यास से प्रारंभिक किया जाता है, तो इसका विन्यास हर कदम पर यादृच्छिक रहता है। इसका टाइम-स्पेस आरेख विभिन्न आकारों की कई त्रिकोणीय खिड़कियां बनाता है, प्रतिरूप तब बनते हैं जब कोशिकाो की लगातार पंक्ति साथ शून्य हो जाती है और फिर मान 1 वाले कोशिका धीरे-धीरे दोनों सिरों से इस पंक्ति में चले जाते हैं। | ||
नियम 90 के प्रारंभिक अध्ययनों में से कुछ [[संख्या सिद्धांत]] में अनसुलझी समस्या के संबंध में किए गए थे, गिलब्रेथ का अनुमान, क्रमिक अभाज्य संख्याओं के अंतर पर। यह नियम गॉल्ड के अनुक्रम के माध्यम से संख्या सिद्धांत से अलग तरीके से भी जुड़ा हुआ है। यह क्रम एकल लाइव | नियम 90 के प्रारंभिक अध्ययनों में से कुछ [[संख्या सिद्धांत]] में अनसुलझी समस्या के संबंध में किए गए थे, गिलब्रेथ का अनुमान, क्रमिक अभाज्य संख्याओं के अंतर पर। यह नियम गॉल्ड के अनुक्रम के माध्यम से संख्या सिद्धांत से अलग तरीके से भी जुड़ा हुआ है। यह क्रम एकल लाइव कोशिका के साथ नियम 90 प्रारंभिक करने के बाद प्रत्येक समय चरण में गैर-शून्य कोशिकाो की संख्या की गणना करता है। | ||
चरण संख्या के [[द्विआधारी प्रतिनिधित्व]] में गैर-शून्य अंकों की संख्या के बराबर एक्सपोनेंट के साथ इसका मान [[दो की शक्ति]] है। नियम 90 के अन्य अनुप्रयोगों में [[टेपेस्ट्री]] का डिज़ाइन सम्मिलित है। | चरण संख्या के [[द्विआधारी प्रतिनिधित्व]] में गैर-शून्य अंकों की संख्या के बराबर एक्सपोनेंट के साथ इसका मान [[दो की शक्ति]] है। नियम 90 के अन्य अनुप्रयोगों में [[टेपेस्ट्री]] का डिज़ाइन सम्मिलित है। | ||
नियम 90 के प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती हैं, अन्य विन्यास जो चरण के बाद दिए गए विन्यास का निर्माण करते हैं। इसलिए, कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ जैसे कई अन्य | नियम 90 के प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती हैं, अन्य विन्यास जो चरण के बाद दिए गए विन्यास का निर्माण करते हैं। इसलिए, कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ जैसे कई अन्य कोशिकाुलर ऑटोमेटा के विपरीत, नियम 90 में कोई गार्डन ऑफ ईडन (सेलुलर ऑटोमेटन) नहीं है, कॉन्फ़िगरेशन जिसमें कोई पूर्ववर्ती नहीं है। यह सेलुलर ऑटोमेटन का उदाहरण प्रदान करता है जो [[विशेषण]] है (प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में पूर्ववर्ती है) किन्तु [[इंजेक्शन]] नहीं है (इसमें ही उत्तराधिकारी के साथ से अधिक कॉन्फ़िगरेशन के समुच्चय हैं)। यह ईडन प्रमेय के गार्डन से अनुसरण करता है कि नियम 90 स्थानीय रूप से इंजेक्शन है (एक ही उत्तराधिकारी के साथ सभी कॉन्फ़िगरेशन अनंत संख्या में सेलो में भिन्न होते हैं)। | ||
== विवरण == | == विवरण == | ||
=== नियम === | === नियम === | ||
[[File:Rule 90 gate array.svg|thumb|नियम 90 में, प्रत्येक | [[File:Rule 90 gate array.svg|thumb|नियम 90 में, प्रत्येक कोशिका के मान की गणना पिछले समय चरण में अनन्य या दो निकटतम मानों के रूप में की जाती है।]]नियम 90 प्राथमिक कोशिका ऑटोमेटन है। इसका कारण यह है कि इसमें सेलो की एक-आयामी सरणी होती है, जिनमें से प्रत्येक में एकल बाइनरी मान होता है, या तो 0 या 1. सभी सेलो को मानों का असाइनमेंट कॉन्फ़िगरेशन कहलाता है। ऑटोमेटन को प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन दिया जाता है, और फिर अलग-अलग समय चरणों के अनुक्रम में अन्य कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से प्रगति करता है। प्रत्येक चरण पर, सभी कोशिका साथ अपडेट किए जाते हैं। पूर्व-निर्दिष्ट नियम प्रत्येक कोशिका के नए मान को उसके पिछले मूल्य और उसके दो निकटतम सेलो के मूल्यों के कार्य के रूप में निर्धारित करता है। सभी कोशिका ही नियम का पालन करते हैं, जो या तो सूत्र के रूप में या नियम तालिका के रूप में दिया जा सकता है जो निकटतम मानों के प्रत्येक संभावित संयोजन के लिए नया मान निर्दिष्ट करता है।<ref name="w83">{{citation|first=Stephen|last=Wolfram|authorlink=Stephen Wolfram|title=Statistical mechanics of cellular automata|journal=Reviews of Modern Physics|issue=3|volume=55|pages=601–644|year=1983|doi=10.1103/RevModPhys.55.601|url=http://www.stephenwolfram.com/publications/articles/ca/83-statistical/|bibcode=1983RvMP...55..601W}}.</ref> | ||
नियम 90 के स्थितियों यों में, प्रत्येक | नियम 90 के स्थितियों यों में, प्रत्येक कोशिका का नया मान अनन्य या दो निकटतम मूल्यों का है। समतुल्य रूप से, इस विशेष ऑटोमेटन की अगली स्थितियों निम्न नियम तालिका द्वारा नियंत्रित होती है:<ref name="w83"/> | ||
{| class="wikitable" style="text-align:center; margin:1em auto;" | {| class="wikitable" style="text-align:center; margin:1em auto;" | ||
|- | |- | ||
! वर्तमान स्वरूप !! 111 !! 110 !! 101 !! 100 !! 011 !! 010 !! 001 !! 000 | ! वर्तमान स्वरूप !! 111 !! 110 !! 101 !! 100 !! 011 !! 010 !! 001 !! 000 | ||
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! केंद्र | ! केंद्र कोशिका के लिए नई स्थितियों | ||
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=== एडिटिविटी, सुपरपोजिशन, और अपघटन === | === एडिटिविटी, सुपरपोजिशन, और अपघटन === | ||
नियम 90 में विन्यास को सेलो के दो उपसमुच्चय में विभाजित किया जा सकता है जो दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इन दो उपसमुच्चयों में से में सम समय चरणों में सम स्थितियों वाले | नियम 90 में विन्यास को सेलो के दो उपसमुच्चय में विभाजित किया जा सकता है जो दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इन दो उपसमुच्चयों में से में सम समय चरणों में सम स्थितियों वाले कोशिका और विषम समय चरणों में विषम स्थितियों वाले कोशिका सम्मिलित हैं। दूसरे उपसमुच्चय में विषम समय चरणों में सम स्थितियों में कोशिका और सम समय चरणों में विषम स्थितियों में कोशिका सम्मिलित हैं। इन दो उपसमुच्चयों में से प्रत्येक को कोशिका ऑटोमेटन के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें केवल इसकी आधी कोशिकााएं होती हैं।<ref>{{citation|first=Harold V.|last=McIntosh|author-link=Harold V. McIntosh|url=http://delta.cs.cinvestav.mx/~mcintosh/comun/wandl/global.pdf|year=1993|title=Ancestors: Commentaries on "The Global Dynamics of Cellular Automata" by Andrew Wuensche and Mike Lesser (Addison-Wesley, 1992)|publisher=Instituto de Ciencias, Universidad Autónoma de Puebla}}.</ref> | ||
इनमें से प्रत्येक उपसमुच्चय के अंदर ऑटोमेटन के लिए नियम अन्य प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन, नियम 102 के समतुल्य है (प्रति समय चरण में आधे | इनमें से प्रत्येक उपसमुच्चय के अंदर ऑटोमेटन के लिए नियम अन्य प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन, नियम 102 के समतुल्य है (प्रति समय चरण में आधे कोशिका की बदलाव को छोड़कर), जिसमें प्रत्येक कोशिकाा की नई स्थितियों अनन्य या उसके पुराने स्थान की है और उसका सही निकटतम। अर्थात्, नियम 90 का व्यवहार अनिवार्य रूप से नियम 102 की दो परस्पर जुड़ी प्रतियों के व्यवहार के समान है।<ref>{{citation | ||
| last = Kawaharada | first = Akane | | last = Kawaharada | first = Akane | ||
| doi = 10.14492/hokmj/1416837570 | | doi = 10.14492/hokmj/1416837570 | ||
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}}: "Except for trivial CAs the other four linear elementary CAs, Rule 60, Rule 90, Rule 102 and Rule 150, are either essentially equivalent to Rule 90 or Rule 150."</ref> | }}: "Except for trivial CAs the other four linear elementary CAs, Rule 60, Rule 90, Rule 102 and Rule 150, are either essentially equivalent to Rule 90 or Rule 150."</ref> | ||
नियम 90 और नियम 102 को योज्य सेलुलर ऑटोमेटन कहा जाता है। इसका कारण यह है कि, यदि दो प्रारंभिक अवस्थाओं को अलग-अलग या उनके प्रत्येक स्थितियों की गणना करके जोड़ा जाता है, तो उनके बाद के विन्यासों को उसी तरह जोड़ा जाएगा। अधिक सामान्यतः, नियम 90 के किसी भी कॉन्फ़िगरेशन को दो उपसमुच्चय में असंबद्ध गैर-शून्य | नियम 90 और नियम 102 को योज्य सेलुलर ऑटोमेटन कहा जाता है। इसका कारण यह है कि, यदि दो प्रारंभिक अवस्थाओं को अलग-अलग या उनके प्रत्येक स्थितियों की गणना करके जोड़ा जाता है, तो उनके बाद के विन्यासों को उसी तरह जोड़ा जाएगा। अधिक सामान्यतः, नियम 90 के किसी भी कॉन्फ़िगरेशन को दो उपसमुच्चय में असंबद्ध गैर-शून्य कोशिकाो के साथ विभाजित कर सकते हैं, दो उपसमुच्चय को अलग-अलग विकसित कर सकते हैं, और मूल ऑटोमेटन के प्रत्येक क्रमिक विन्यास को अनन्य या दो उपसमुच्चय के ही समय चरणों पर विन्यास के रूप में गणना कर सकते हैं। .<ref name="mow84">{{citation|first1=Olivier|last1=Martin|first2=Andrew M.|last2=Odlyzko|author2-link=Andrew Odlyzko|first3=Stephen|last3=Wolfram|author3-link=Stephen Wolfram|title=Algebraic properties of cellular automata|year=1984|journal=Communications in Mathematical Physics|pages=219–258|volume=93|issue=2|doi=10.1007/BF01223745|url=http://www.stephenwolfram.com/publications/articles/ca/84-properties/|bibcode = 1984CMaPh..93..219M |s2cid=6900060 }}.</ref> | ||
=== अवरुद्ध पेड़ और त्रिकोणीय समाशोधन === | === अवरुद्ध पेड़ और त्रिकोणीय समाशोधन === | ||
[[File:Rule 90 trees.svg|thumb|upright=1.35|अस्त-व्यस्त पेड़ों का जंगल। यह टाइम-स्पेस डायग्राम है, किन्तु समय ऊपर की ओर चल रहा है, नीचे की ओर नहीं। रोचक बात यह है कि पांचवां पेड़ समर्थ होते हुए भी दोनों दिशाओं में नहीं निकला।]]1970 के दशक की शुरुआत में नियम 90 ऑटोमेटन की (वैकल्पिक सेलो के दो स्वतंत्र उपसमुच्चयों में से पर इसके | [[File:Rule 90 trees.svg|thumb|upright=1.35|अस्त-व्यस्त पेड़ों का जंगल। यह टाइम-स्पेस डायग्राम है, किन्तु समय ऊपर की ओर चल रहा है, नीचे की ओर नहीं। रोचक बात यह है कि पांचवां पेड़ समर्थ होते हुए भी दोनों दिशाओं में नहीं निकला।]]1970 के दशक की शुरुआत में नियम 90 ऑटोमेटन की (वैकल्पिक सेलो के दो स्वतंत्र उपसमुच्चयों में से पर इसके सम कोशिका रूप में) जांच की गई है, जिससे लगातार [[अभाज्य संख्या]]ओं के अंतर पर गिलब्रेथ के अनुमान में अतिरिक्त जानकारी प्राप्त की जा सके। [[ आगे अंतर ऑपरेटर |आगे अंतर ऑपरेटर]] को बार-बार प्रयुक्त करने से अभाज्य संख्याओं के त्रिकोण में, ऐसा प्रतीत होता है कि अधिकांश मान या तो 0 या 2 हैं। | ||
विशेष रूप से, गिलब्रेथ के अनुमान का प्रमाणित है कि इस त्रिकोण की प्रत्येक पंक्ति में सबसे बाईं ओर के मान सभी 0 या 2 हैं। जब त्रिभुज की पंक्ति में मानों का सन्निहित अनुक्रम सभी 0 या 2 हो, तो नियम 90 का उपयोग अगली पंक्ति में संबंधित अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। {{harvtxt|मिलर|1970}} ने जंगल में पेड़ों की वृद्धि के रूपक द्वारा नियम की व्याख्या की, जिसका शीर्षक था "आवधिक रूप से कम कद वाले पेड़ों के जंगल"। इस रूपक में, प्रारंभिक विन्यास के प्रत्येक स्थान पर पेड़ उगना शुरू हो जाता है जिसका मान 1 है, और फिर पेड़ों का यह जंगल साथ बढ़ता है, प्रत्येक समय कदम पर भूमि से ऊपर नई ऊंचाई तक। प्रत्येक समय चरण में प्रत्येक गैर-शून्य | विशेष रूप से, गिलब्रेथ के अनुमान का प्रमाणित है कि इस त्रिकोण की प्रत्येक पंक्ति में सबसे बाईं ओर के मान सभी 0 या 2 हैं। जब त्रिभुज की पंक्ति में मानों का सन्निहित अनुक्रम सभी 0 या 2 हो, तो नियम 90 का उपयोग अगली पंक्ति में संबंधित अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। {{harvtxt|मिलर|1970}} ने जंगल में पेड़ों की वृद्धि के रूपक द्वारा नियम की व्याख्या की, जिसका शीर्षक था "आवधिक रूप से कम कद वाले पेड़ों के जंगल"। इस रूपक में, प्रारंभिक विन्यास के प्रत्येक स्थान पर पेड़ उगना शुरू हो जाता है जिसका मान 1 है, और फिर पेड़ों का यह जंगल साथ बढ़ता है, प्रत्येक समय कदम पर भूमि से ऊपर नई ऊंचाई तक। प्रत्येक समय चरण में प्रत्येक गैर-शून्य कोशिका ऐसी स्थिति का प्रतिनिधित्व करती है जिस पर बढ़ती हुई पेड़ की शाखा का कब्जा है। प्रत्येक क्रमिक समय चरण पर, शाखा अपने ऊपर बाईं और दाईं ओर दो कोशिकााओ में से में विकसित हो सकती है, जब उसी कोशिकाा के लिये प्रतिस्पर्धा करने वाली कोई अन्य शाखा न हो। इन नियमों के अनुसार उगने वाले पेड़ों के जंगल का व्यवहार नियम 90 के समान ही होता है।<ref name="m70">{{citation|first=J. C. P.|last=Miller|authorlink=J. C. P. Miller|title=Periodic forests of stunted trees|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|series=Series A, Mathematical and Physical Sciences|volume=266|issue=1172|year=1970|pages=63–111|jstor=73779|doi=10.1098/rsta.1970.0003|bibcode = 1970RSPTA.266...63M |s2cid=123330469 }}.</ref> | ||
नियम 90 के किसी भी प्रारंभिक विन्यास से, कोई गणितीय जंगल बना सकता है, निर्देशित चक्रीय ग्राफ जिसमें प्रत्येक शीर्ष पर अधिकतम आउटगोइंग किनारा होता है, जिसके पेड़ मिलर के रूपक में पेड़ों के समान होते हैं। जंगल में प्रत्येक जोड़ी (x,i) के लिए शीर्ष है, जैसे कि | नियम 90 के किसी भी प्रारंभिक विन्यास से, कोई गणितीय जंगल बना सकता है, निर्देशित चक्रीय ग्राफ जिसमें प्रत्येक शीर्ष पर अधिकतम आउटगोइंग किनारा होता है, जिसके पेड़ मिलर के रूपक में पेड़ों के समान होते हैं। जंगल में प्रत्येक जोड़ी (x,i) के लिए शीर्ष है, जैसे कि कोशिका x समय i पर गैर-शून्य है। समय 0 पर शीर्षों का कोई आउटगोइंग किनारा नहीं है; प्रत्येक जंगल में पेड़ की जड़ बनता है। प्रत्येक शीर्ष (x,i) के लिए i अशून्य के साथ, इसका निवर्तमान किनारा (x ± 1, i - 1) तक जाता है, जो समय चरण i - 1 में x का अद्वितीय अशून्य पड़ोसी है। मिलर ने देखा कि ये वन त्रिकोणीय "समाशोधन" विकसित करते हैं , समय-अंतरिक्ष आरेख के क्षेत्र जिनमें कोई शून्येतर कोशिकााएं नहीं हैं जो सपाट निचले किनारे और विकर्ण पक्षों से घिरी हुई हैं। ऐसा समाशोधन तब बनता है जब कोशिकााओं का लगातार अनुक्रम समय चरण में साथ शून्य हो जाता है, और फिर (वृक्ष रूपक में) शाखाएं अंदर की ओर बढ़ती हैं, अंततः अनुक्रम की कोशिकााओं को फिर से कवर करती हैं।<ref name="m70" /> | ||
यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों के लिए, इस तरह से बने पेड़ों के बीच की सीमाएं स्वयं प्रतीत होती है और यादृच्छिक प्रतिरूप में बदल जाती हैं, पेड़ अधिकांशतः पूरी तरह से मर जाते हैं। किन्तु [[ शिफ्ट का रजिस्टर |शिफ्ट का रजिस्टर]] के सिद्धांत के माध्यम से वह और अन्य प्रारंभिक स्थितियों को खोजने में सक्षम थे जिसमें सभी पेड़ सदैव के लिए जीवित रहते हैं, विकास का प्रतिरूप समय-समय पर दोहराता है, और सभी समाशोधन को आकार में बंधे रहने की गारंटी दी जा सकती है।<ref name="m70" /><ref>{{citation|first=H. G.|last=ApSimon|title=Periodic forests whose largest clearings are of size 3|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|series=Series A, Mathematical and Physical Sciences|volume=266|issue=1172|year=1970|pages=113–121|jstor=73780|doi=10.1098/rsta.1970.0004|bibcode=1970RSPTA.266..113A|s2cid=121067116 }}; {{citation|first=H. G.|last=ApSimon|title=Periodic forests whose largest clearings are of size ''n'' ≥ 4|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|series=Series A, Mathematical and Physical Sciences|volume=266|issue=1538|year=1970|pages=399–404|jstor=73780|doi=10.1098/rspa.1970.0185 |bibcode=1970RSPSA.319..399A|s2cid=119435085 }}. A similar analysis of periodic configurations in Rule 90 also appears in {{harvtxt|Wolfram|2002}}, p. 954.</ref> | यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों के लिए, इस तरह से बने पेड़ों के बीच की सीमाएं स्वयं प्रतीत होती है और यादृच्छिक प्रतिरूप में बदल जाती हैं, पेड़ अधिकांशतः पूरी तरह से मर जाते हैं। किन्तु [[ शिफ्ट का रजिस्टर |शिफ्ट का रजिस्टर]] के सिद्धांत के माध्यम से वह और अन्य प्रारंभिक स्थितियों को खोजने में सक्षम थे जिसमें सभी पेड़ सदैव के लिए जीवित रहते हैं, विकास का प्रतिरूप समय-समय पर दोहराता है, और सभी समाशोधन को आकार में बंधे रहने की गारंटी दी जा सकती है।<ref name="m70" /><ref>{{citation|first=H. G.|last=ApSimon|title=Periodic forests whose largest clearings are of size 3|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|series=Series A, Mathematical and Physical Sciences|volume=266|issue=1172|year=1970|pages=113–121|jstor=73780|doi=10.1098/rsta.1970.0004|bibcode=1970RSPTA.266..113A|s2cid=121067116 }}; {{citation|first=H. G.|last=ApSimon|title=Periodic forests whose largest clearings are of size ''n'' ≥ 4|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|series=Series A, Mathematical and Physical Sciences|volume=266|issue=1538|year=1970|pages=399–404|jstor=73780|doi=10.1098/rspa.1970.0185 |bibcode=1970RSPSA.319..399A|s2cid=119435085 }}. A similar analysis of periodic configurations in Rule 90 also appears in {{harvtxt|Wolfram|2002}}, p. 954.</ref> | ||
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टेपेस्ट्री के डिजाइन बनाने के लिए मिलर ने इन दोहराए जाने वाले प्रतिरूप का उपयोग किया। मिलर के कुछ चित्रपट भौतिक वृक्षों का चित्रण करते हैं; अन्य लोग त्रिकोण के अमूर्त प्रतिरूप का उपयोग करते हुए नियम 90 ऑटोमेटन की कल्पना करते हैं।<ref name="m70" /> | टेपेस्ट्री के डिजाइन बनाने के लिए मिलर ने इन दोहराए जाने वाले प्रतिरूप का उपयोग किया। मिलर के कुछ चित्रपट भौतिक वृक्षों का चित्रण करते हैं; अन्य लोग त्रिकोण के अमूर्त प्रतिरूप का उपयोग करते हुए नियम 90 ऑटोमेटन की कल्पना करते हैं।<ref name="m70" /> | ||
=== सीरपिंस्की त्रिकोण === | === सीरपिंस्की त्रिकोण === | ||
[[File:R090 pulse wide.png|thumb|upright=1.5|सिएरपिन्स्की त्रिकोण नियम 90 द्वारा उत्पन्न]]नियम 90 का टाइम-स्पेस आरेख प्लॉट है जिसमें {{math|''i''}}वीं पंक्ति स्टेप पर ऑटोमेटन के कॉन्फ़िगरेशन को रिकॉर्ड करती है {{math|''i''}}. जब आरंभिक अवस्था में एकल अशून्य | [[File:R090 pulse wide.png|thumb|upright=1.5|सिएरपिन्स्की त्रिकोण नियम 90 द्वारा उत्पन्न]]नियम 90 का टाइम-स्पेस आरेख प्लॉट है जिसमें {{math|''i''}}वीं पंक्ति स्टेप पर ऑटोमेटन के कॉन्फ़िगरेशन को रिकॉर्ड करती है {{math|''i''}}. जब आरंभिक अवस्था में एकल अशून्य कोशिका होता है, तो इस आरेख में सिएरपिन्स्की [[त्रिकोण]] का आभास होता है, जो त्रिभुजों को बड़े त्रिभुजों में जोड़कर बनाया गया [[भग्न]] है। नियम 18, 22, 26, 82, 146, 154, 210 और 218 भी कोशिका से सीरपिंस्की त्रिकोण उत्पन्न करते हैं, चूंकि ये सभी पूरी तरह से समान रूप से नहीं बनाए जाते हैं। इस संरचना की व्याख्या करने की विधि इस तथ्य का उपयोग करती है कि, नियम 90 में, प्रत्येक कोशिका अनन्य या उसके निकटतम में से है। क्योंकि यह [[मॉड्यूलर अंकगणित]] -2 जोड़ के बराबर है, यह पास्कल के त्रिकोण के मोडुलो -2 संस्करण को उत्पन्न करता है। आरेख में 1 है जहाँ पास्कल के त्रिभुज में [[विषम संख्या]] है, और 0 जहाँ पास्कल के त्रिभुज में [[सम संख्या]] है। यह सिएरपिन्स्की त्रिकोण का असतत संस्करण है।<ref name="w83"/><ref>{{harvtxt|Wolfram|2002}}, pp. 25–26, 270–271, 870.</ref> | ||
इस प्रतिमान की प्रत्येक पंक्ति में जीवित दो सेलो की संख्या की शक्ति है। {{math|''i''}}वीं पंक्ति, में यह बराबर है {{math|2<sup>''k''</sup>}}, जहाँ {{math|''k''}} संख्या की बाइनरी संख्या में गैर-शून्य अंकों की संख्या है{{math|''i''}}. जीवित सेलो की इन संख्याओं का क्रम, है | इस प्रतिमान की प्रत्येक पंक्ति में जीवित दो सेलो की संख्या की शक्ति है। {{math|''i''}}वीं पंक्ति, में यह बराबर है {{math|2<sup>''k''</sup>}}, जहाँ {{math|''k''}} संख्या की बाइनरी संख्या में गैर-शून्य अंकों की संख्या है{{math|''i''}}. जीवित सेलो की इन संख्याओं का क्रम, है | ||
:1, 2, 2, 4, 2, 4, 4, 8, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 4 , 8, 8, 16, 8, 16, 16, 32, ... {{OEIS|A001316}} | :1, 2, 2, 4, 2, 4, 4, 8, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 4 , 8, 8, 16, 8, 16, 16, 32, ... {{OEIS|A001316}} | ||
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आरंभिक विन्यास की एकल सजीव सेलो [[सॉटूथ (सेलुलर ऑटोमेटन)]] है।इसका मतलब यह है कि कुछ समय चरणों में जीवित कोशिकाओं की संख्या मनमाने ढंग से बड़ी हो जाती है जबकि अन्य चरणों में वे केवल दो जीवित कोशिकाओं में लौट आती हैं, अनंत बार। इस प्रतिरूप की वृद्धि दर में एक विशिष्ट बढ़ती हुई सॉटूथ तरंग आकृति होती है जिसका उपयोग उन भौतिक प्रक्रियाओं को पहचानने के लिए किया जा सकता है जो नियम 90 के समान व्यवहार करती हैं।।<ref>{{citation|first1=B. K.|last1=Kar|first2=A.|last2=Gupta|first3=P. Pal|last3=Chaudhuri|title=On explicit expressions in additive cellular automata theory|journal=Information Sciences|volume=72|issue=1–2|pages=83–103|year=1993|doi=10.1016/0020-0255(93)90030-P}}.</ref> | आरंभिक विन्यास की एकल सजीव सेलो [[सॉटूथ (सेलुलर ऑटोमेटन)]] है।इसका मतलब यह है कि कुछ समय चरणों में जीवित कोशिकाओं की संख्या मनमाने ढंग से बड़ी हो जाती है जबकि अन्य चरणों में वे केवल दो जीवित कोशिकाओं में लौट आती हैं, अनंत बार। इस प्रतिरूप की वृद्धि दर में एक विशिष्ट बढ़ती हुई सॉटूथ तरंग आकृति होती है जिसका उपयोग उन भौतिक प्रक्रियाओं को पहचानने के लिए किया जा सकता है जो नियम 90 के समान व्यवहार करती हैं।।<ref>{{citation|first1=B. K.|last1=Kar|first2=A.|last2=Gupta|first3=P. Pal|last3=Chaudhuri|title=On explicit expressions in additive cellular automata theory|journal=Information Sciences|volume=72|issue=1–2|pages=83–103|year=1993|doi=10.1016/0020-0255(93)90030-P}}.</ref> | ||
सिएरपिंस्की त्रिकोण भी नियम 90 में किसी भी विन्यास के विकास में अधिक सूक्ष्म तरीके से होता है। नियम के विकास में किसी भी समय चरण में, किसी भी | सिएरपिंस्की त्रिकोण भी नियम 90 में किसी भी विन्यास के विकास में अधिक सूक्ष्म तरीके से होता है। नियम के विकास में किसी भी समय चरण में, किसी भी कोशिका की स्थिति की गणना कोशिकाों के अनन्य या उपसमूह के रूप में की जा सकती है। प्रारंभिक विन्यास. उस उपसमुच्चय का आकार सिएरपिंस्की त्रिभुज की iवीं पंक्ति के समान है। | ||
=== प्रतिकृति === | === प्रतिकृति === | ||
सीरपिन्स्की त्रिकोण में, किसी भी पूर्णांक के लिए {{math|''i''}}, के गुणकों द्वारा क्रमांकित पंक्तियाँ {{math|2<sup>''i''</sup>}} में कम से कम अशून्य | सीरपिन्स्की त्रिकोण में, किसी भी पूर्णांक के लिए {{math|''i''}}, के गुणकों द्वारा क्रमांकित पंक्तियाँ {{math|2<sup>''i''</sup>}} में कम से कम अशून्य कोशिका हैं {{math|2<sup>''i''</sup>}} इकाइयां अलग है। इसलिए, नियम 90 की योज्य संपत्ति के कारण, यदि प्रारंभिक विन्यास में परिमित प्रतिरुप होता है {{math|''P''}} से कम चौड़ाई वाली अशून्य सेलो की {{math|2<sup>''i''</sup>}}, फिर उन चरणों में जो गुणक हैं {{math|2<sup>''i''</sup>}}, कॉन्फ़िगरेशन में इसकी प्रतियां सम्मिलित होंगी {{math|''P''}} कम से कम दूरी {{math|2<sup>''i''</sup>}} इकाइयां प्रारंभिक से प्रारंभिक करने के लिए। यह रिक्ति प्रतियों को दूसरे के साथ हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए पर्याप्त चौड़ी है। प्रतियों की संख्या सिएरपिन्स्की त्रिभुज की संबंधित पंक्ति में शून्येतर सेलो की संख्या के समान है। इस प्रकार, इस नियम में, प्रत्येक प्रतिरूप रेप्लिकेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) है: यह स्वयं की कई प्रतियाँ उत्पन्न करता है जो कॉन्फ़िगरेशन में फैल जाती हैं, अंततः पूरे सारणी को भर देती हैं। [[वॉन न्यूमैन यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर]], कॉड के सेलुलर ऑटोमेटन और लैंगटन के लूप सहित अन्य नियमों में भी प्रतिकृतियां हैं जो स्वयं के निर्माण के लिए निर्देशों के अनुक्रम को लेकर और प्रतिलिपि करके काम करती हैं। जो इसके विपरीत, नियम 90 में प्रतिकृति तुच्छ और स्वचालित है।<ref name="replicator">{{citation|first=Abraham|last=Waksman|title=A model of replication|journal=[[Journal of the ACM]]|volume=16|issue=1|year=1969|pages=178–188|doi=10.1145/321495.321509|s2cid=14547972 }}; {{citation|first1=Serafino|last1=Amoroso|first2=Gerald|last2=Cooper|title=Tessellation structures for reproduction of arbitrary patterns|journal=Journal of Computer and System Sciences|volume=5|issue=5|pages=455–464|year=1971|doi=10.1016/S0022-0000(71)80009-0|doi-access=free}}. {{harvtxt|Wolfram|1983}} (Fig.33 and surrounding text) also mentions the same property, and as well as citing Waksman, Amoroso, and Cooper he credits its observation to unpublished work by [[Edward Fredkin]] in 1981.</ref> | ||
=== ईडन के पूर्वज और उद्यान === | === ईडन के पूर्वज और उद्यान === | ||
नियम 90 में, अनंत आयामी जाली पर, प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती विन्यास होते हैं। ऐसा इसलिए है, क्योंकि पूर्ववर्ती में, किसी भी दो लगातार सेलो में स्थितियों का कोई संयोजन हो सकता है, किन्तु बार उन दो सेलो के स्थितियों को चुना जाता है, तो शेष सेलो के स्थितियों के लिए केवल सुसंगत विकल्प होता है। इसलिए, नियम 90 में कोई गार्डन ऑफ ईडन (सेलुलर ऑटोमेटन) नहीं है, कॉन्फ़िगरेशन जिसमें कोई पूर्ववर्ती नहीं है। नियम 90 के विन्यास में एकल अशून्य | नियम 90 में, अनंत आयामी जाली पर, प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती विन्यास होते हैं। ऐसा इसलिए है, क्योंकि पूर्ववर्ती में, किसी भी दो लगातार सेलो में स्थितियों का कोई संयोजन हो सकता है, किन्तु बार उन दो सेलो के स्थितियों को चुना जाता है, तो शेष सेलो के स्थितियों के लिए केवल सुसंगत विकल्प होता है। इसलिए, नियम 90 में कोई गार्डन ऑफ ईडन (सेलुलर ऑटोमेटन) नहीं है, कॉन्फ़िगरेशन जिसमें कोई पूर्ववर्ती नहीं है। नियम 90 के विन्यास में एकल अशून्य कोशिका (अन्य सभी कोशिका शून्य के साथ) सम्मिलित है, जिसका कोई पूर्ववर्ती नहीं है जिसमें बहुत से अशून्य हैं। यद्यपि, यह कॉन्फ़िगरेशन ईडन गार्डन नहीं है क्योंकि इसमें असीमित संख्या में गैर शून्य वाले पूर्ववर्ती हैं।<ref name="skyum"/> | ||
तथ्य यह है कि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में पूर्ववर्ती है, यह कहकर संक्षेप किया जा सकता है कि नियम 90 विशेषण कार्य है। फ़ंक्शन जो प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को उसके उत्तराधिकारी के लिए मैप करता है, गणितीय रूप से विशेषण फ़ंक्शन है। नियम 90 भी अंतःक्षेपी फलन नहीं है। इंजेक्शन नियम में, प्रत्येक दो अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन में अलग-अलग उत्तराधिकारी होते हैं, किन्तु नियम 90 में ही उत्तराधिकारी के साथ कॉन्फ़िगरेशन के जोड़े होते हैं। नियम 90 सेलुलर ऑटोमेटन का उदाहरण प्रदान करता है जो विशेषण है किन्तु इंजेक्शन नहीं है। मूर और माइहिल के ईडन गार्डन (सेलुलर ऑटोमेटन) का अर्थ है कि प्रत्येक इंजेक्टिव सेलुलर ऑटोमेटन को विशेषण होना चाहिए, किन्तु यह उदाहरण दिखाता है कि बातचीत सच नहीं है।<ref name="skyum">{{citation|first=Sven|last=Skyum|title=Confusion in the Garden of Eden|journal=[[Proceedings of the American Mathematical Society]]|volume=50|issue=1|pages=332–336|year=1975|doi=10.1090/S0002-9939-1975-0386350-1|doi-access=free}}</ref><ref>{{citation|journal=Complex Systems|volume=5|year=1991|pages=19–30|title=De Bruijn Graphs and Linear Cellular Automata|first=Klaus|last=Sutner|url=http://www.complex-systems.com/pdf/05-1-3.pdf}}. {{harvtxt|Wolfram|2002}}, pp. 959–960. {{harvtxt|Martin|Odlyzko|Wolfram|1984}} provide a similar analysis of the predecessors of the same rule for finite sets of cells with periodic boundary conditions.</ref> | तथ्य यह है कि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में पूर्ववर्ती है, यह कहकर संक्षेप किया जा सकता है कि नियम 90 विशेषण कार्य है। फ़ंक्शन जो प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को उसके उत्तराधिकारी के लिए मैप करता है, गणितीय रूप से विशेषण फ़ंक्शन है। नियम 90 भी अंतःक्षेपी फलन नहीं है। इंजेक्शन नियम में, प्रत्येक दो अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन में अलग-अलग उत्तराधिकारी होते हैं, किन्तु नियम 90 में ही उत्तराधिकारी के साथ कॉन्फ़िगरेशन के जोड़े होते हैं। नियम 90 सेलुलर ऑटोमेटन का उदाहरण प्रदान करता है जो विशेषण है किन्तु इंजेक्शन नहीं है। मूर और माइहिल के ईडन गार्डन (सेलुलर ऑटोमेटन) का अर्थ है कि प्रत्येक इंजेक्टिव सेलुलर ऑटोमेटन को विशेषण होना चाहिए, किन्तु यह उदाहरण दिखाता है कि बातचीत सच नहीं है।<ref name="skyum">{{citation|first=Sven|last=Skyum|title=Confusion in the Garden of Eden|journal=[[Proceedings of the American Mathematical Society]]|volume=50|issue=1|pages=332–336|year=1975|doi=10.1090/S0002-9939-1975-0386350-1|doi-access=free}}</ref><ref>{{citation|journal=Complex Systems|volume=5|year=1991|pages=19–30|title=De Bruijn Graphs and Linear Cellular Automata|first=Klaus|last=Sutner|url=http://www.complex-systems.com/pdf/05-1-3.pdf}}. {{harvtxt|Wolfram|2002}}, pp. 959–960. {{harvtxt|Martin|Odlyzko|Wolfram|1984}} provide a similar analysis of the predecessors of the same rule for finite sets of cells with periodic boundary conditions.</ref> | ||
क्योंकि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में केवल पूर्ववर्तियों की सीमित संख्या होती है, नियम 90 का विकास किसी भी कॉन्फ़िगरेशन की [[एन्ट्रापी]] को संरक्षित करता है। विशेष रूप से, यदि प्रत्येक | क्योंकि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में केवल पूर्ववर्तियों की सीमित संख्या होती है, नियम 90 का विकास किसी भी कॉन्फ़िगरेशन की [[एन्ट्रापी]] को संरक्षित करता है। विशेष रूप से, यदि प्रत्येक कोशिका की स्थितियों को स्वतंत्र रूप से यादृच्छिक रूप से चुनकर अनंत प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन का चयन किया जाता है, जिसमें दो स्थितियों में से प्रत्येक को समान रूप से चुने जाने की संभावना है, तो प्रत्येक बाद के कॉन्फ़िगरेशन को समान संभावना वितरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है।<ref name="mow84"/> | ||
== अन्य प्रणालियों द्वारा अनुकरण == | == अन्य प्रणालियों द्वारा अनुकरण == | ||
[[File:Highlife replicator.png|thumb|HighLife में बाउटी पास्ता रेप्लिकेटर, जिसकी एक-आयामी सरणियाँ नियम 90 का अनुकरण करने के लिए उपयोग की जा सकती हैं]]कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा और अन्य कम्प्यूटेशनल प्रणाली नियम 90 के व्यवहार का अनुकरण करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, नियम 90 में कॉन्फ़िगरेशन को विभिन्न प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन नियम 22 में कॉन्फ़िगरेशन में अनुवादित किया जा सकता है। अनुवाद प्रत्येक नियम 90 | [[File:Highlife replicator.png|thumb|HighLife में बाउटी पास्ता रेप्लिकेटर, जिसकी एक-आयामी सरणियाँ नियम 90 का अनुकरण करने के लिए उपयोग की जा सकती हैं]]कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा और अन्य कम्प्यूटेशनल प्रणाली नियम 90 के व्यवहार का अनुकरण करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, नियम 90 में कॉन्फ़िगरेशन को विभिन्न प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन नियम 22 में कॉन्फ़िगरेशन में अनुवादित किया जा सकता है। अनुवाद प्रत्येक नियम 90 कोशिका को तीन से बदल देता है। लगातार नियम 22 सेल के कोशिका सभी शून्य हैं यदि नियम 90 कोशिका स्वयं शून्य है। गैर-शून्य नियम 90 कोशिका का अनुवाद और उसके बाद दो शून्य में किया जाता है। इस परिवर्तन के साथ, नियम 22 ऑटोमेटन के प्रत्येक छह चरण नियम 90 ऑटोमेटन के चरण का अनुकरण करते हैं। कुछ [[स्ट्रिंग पुनर्लेखन प्रणाली]] और [[ टैग प्रणाली |टैग प्रणाली]] के लिए प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटा नियम 45 और नियम 126 के लिए नियम 90 के समान प्रत्यक्ष प्रस्ताव भी संभव हैं, और [[वायरवर्ल्ड]] सहित कुछ द्वि-आयामी सेलुलर ऑटोमेटा में भी संभव है। नियम 90 भी इसी तरह खुद को अनुकरण कर सकता है। यदि नियम 90 कॉन्फ़िगरेशन के प्रत्येक कोशिका को लगातार सेलो की जोड़ी से बदल दिया जाता है, पहले में मूल कोशिका का मान होता है और दूसरे में शून्य होता है, तो इस दोगुनी कॉन्फ़िगरेशन का वही व्यवहार होता है जो मूल कॉन्फ़िगरेशन में आधी गति पर होता है।<ref>{{harvtxt|Wolfram|2002}}, pp. 269–270, 666–667, 701–702, 1117.</ref> | ||
कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा को रेप्लिकेटर का समर्थन करने के लिए जाना जाता है, प्रतिरूप जो स्वयं की प्रतियां बनाते हैं, और नियम 90 के लिए ट्री ग्रोथ मॉडल के समान व्यवहार साझा करते हैं। रेप्लिकेटर प्रतिरूप के दोनों ओर नई प्रति रखी जाती है, जब तक कि वहां स्थान खाली है। यद्यपि, यदि दो रेप्लिकेटर दोनों स्वयं को ही स्थितियों में प्रतिलिपि करने का प्रयास करते हैं, तो स्थान रिक्त रहता है। दोनों ही मामलों में रेप्लिकेटर स्वयं गायब हो जाते हैं, उनकी प्रतियाँ प्रतिकृति जारी रखने के लिए रह जाती हैं। इस व्यवहार का मानक उदाहरण द्वि-आयामी [[हाईलाइफ (सेलुलर ऑटोमेटन)]] नियम में बाउटी पास्ता प्रतिरूप है। यह नियम कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ की तरह कई तरह से व्यवहार करता है, किन्तु लाइफ में इतना छोटा रेप्लिकेटर उपस्थित नहीं है। जब भी ऑटोमेटन समान विकास प्रतिरूप के साथ रेप्लिकेटर का समर्थन करता है, तो रेप्लिकेटर के एक-आयामी सरणियों का उपयोग नियम 90 का अनुकरण करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{citation|contribution=Recipe for the week of July 1–7: Replicating Skeeters|first=David|last=Griffeath|url=http://psoup.math.wisc.edu/archive/recipe75.html|year=1996|title=The Primordial Soup Kitchen}}.</ref> नियम 90 ( सेलो की परिमित पंक्तियों पर) को द्वि-आयामी के ब्लॉक ऑसिलेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) द्वारा भी अनुकरण किया जा सकता है {{Not a typo|लाइफ-लाइक}} सेलुलर ऑटोमेटन B36/S125, जिसे 2x2 भी कहा जाता है, और नियम 90 के व्यवहार का उपयोग इन दोलकों की संभावित अवधियों को चिह्नित करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{citation|first=Nathaniel|last=Johnston|contribution=The B36/S125 "2x2" {{Not a typo|Life-like}} cellular automaton|pages=99–114|title=Game of Life Cellular Automata|editor-first=Andrew|editor-last=Adamatzky|editor-link=Andrew Adamatzky|publisher=Springer-Verlag|year=2010|arxiv=1203.1644|bibcode = 2010golc.book...99J |doi = 10.1007/978-1-84996-217-9_7 |s2cid=41344677 }}.</ref> | कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा को रेप्लिकेटर का समर्थन करने के लिए जाना जाता है, प्रतिरूप जो स्वयं की प्रतियां बनाते हैं, और नियम 90 के लिए ट्री ग्रोथ मॉडल के समान व्यवहार साझा करते हैं। रेप्लिकेटर प्रतिरूप के दोनों ओर नई प्रति रखी जाती है, जब तक कि वहां स्थान खाली है। यद्यपि, यदि दो रेप्लिकेटर दोनों स्वयं को ही स्थितियों में प्रतिलिपि करने का प्रयास करते हैं, तो स्थान रिक्त रहता है। दोनों ही मामलों में रेप्लिकेटर स्वयं गायब हो जाते हैं, उनकी प्रतियाँ प्रतिकृति जारी रखने के लिए रह जाती हैं। इस व्यवहार का मानक उदाहरण द्वि-आयामी [[हाईलाइफ (सेलुलर ऑटोमेटन)]] नियम में बाउटी पास्ता प्रतिरूप है। यह नियम कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ की तरह कई तरह से व्यवहार करता है, किन्तु लाइफ में इतना छोटा रेप्लिकेटर उपस्थित नहीं है। जब भी ऑटोमेटन समान विकास प्रतिरूप के साथ रेप्लिकेटर का समर्थन करता है, तो रेप्लिकेटर के एक-आयामी सरणियों का उपयोग नियम 90 का अनुकरण करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{citation|contribution=Recipe for the week of July 1–7: Replicating Skeeters|first=David|last=Griffeath|url=http://psoup.math.wisc.edu/archive/recipe75.html|year=1996|title=The Primordial Soup Kitchen}}.</ref> नियम 90 ( सेलो की परिमित पंक्तियों पर) को द्वि-आयामी के ब्लॉक ऑसिलेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) द्वारा भी अनुकरण किया जा सकता है {{Not a typo|लाइफ-लाइक}} सेलुलर ऑटोमेटन B36/S125, जिसे 2x2 भी कहा जाता है, और नियम 90 के व्यवहार का उपयोग इन दोलकों की संभावित अवधियों को चिह्नित करने के लिए किया जा सकता है।<ref>{{citation|first=Nathaniel|last=Johnston|contribution=The B36/S125 "2x2" {{Not a typo|Life-like}} cellular automaton|pages=99–114|title=Game of Life Cellular Automata|editor-first=Andrew|editor-last=Adamatzky|editor-link=Andrew Adamatzky|publisher=Springer-Verlag|year=2010|arxiv=1203.1644|bibcode = 2010golc.book...99J |doi = 10.1007/978-1-84996-217-9_7 |s2cid=41344677 }}.</ref> | ||
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Revision as of 13:43, 8 July 2023
सेलुलर ऑटोमेटन के गणित के अध्ययन में, नियम 90 अनन्य या अध्ययन के आधार पर प्राथमिक मौलिक ऑटोमेटन है। साओल की एक-सामग्री साझीदारी होती है, इस प्रकार से हर में 0 या 1 आदमी हो सकता है। हर समय चरण में सभी शेयरों को एक-एक करके या उनके दो पड़ोसियों निकटतम को स्थान दिया जाता है। मार्टिन, ओडलीज़को और वोल्फ्राम (1984) ने इसे सरलतम गैर-तुच्छ सेक्टर ऑटोमेटन कहा है, और स्टीफन वोल्फ्राम की 2002 की पुस्तक में नए तरह के विज्ञान का विस्तार से वर्णन किया गया है।
जब एक एकल जीवित कोशिका से प्रारंभिक किया गया, तो नियम 90 में सिएरपिन्स्की त्रिकोण के रूप में समय-स्थान आरेख है। किसी भी अन्य कॉन्फ़िगरेशन के व्यवहार को इस प्रतिरूप की प्रतियों के सुपरपोजिशन के रूप में समझाया जा सकता है, जो अनन्य या फ़ंक्शन का उपयोग करके संयुक्त है। कोई भी कॉन्फ़िगरेशन केवल सूक्ष्म रूप से कई गैर-शून्य कोशिकाो के साथ रेप्लिकेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) बन जाता है जो अंततः सारणी को स्वयं की प्रतियों से भर देता है। जब नियम 90 को यादृच्छिक प्रारंभिक विन्यास से प्रारंभिक किया जाता है, तो इसका विन्यास हर कदम पर यादृच्छिक रहता है। इसका टाइम-स्पेस आरेख विभिन्न आकारों की कई त्रिकोणीय खिड़कियां बनाता है, प्रतिरूप तब बनते हैं जब कोशिकाो की लगातार पंक्ति साथ शून्य हो जाती है और फिर मान 1 वाले कोशिका धीरे-धीरे दोनों सिरों से इस पंक्ति में चले जाते हैं।
नियम 90 के प्रारंभिक अध्ययनों में से कुछ संख्या सिद्धांत में अनसुलझी समस्या के संबंध में किए गए थे, गिलब्रेथ का अनुमान, क्रमिक अभाज्य संख्याओं के अंतर पर। यह नियम गॉल्ड के अनुक्रम के माध्यम से संख्या सिद्धांत से अलग तरीके से भी जुड़ा हुआ है। यह क्रम एकल लाइव कोशिका के साथ नियम 90 प्रारंभिक करने के बाद प्रत्येक समय चरण में गैर-शून्य कोशिकाो की संख्या की गणना करता है।
चरण संख्या के द्विआधारी प्रतिनिधित्व में गैर-शून्य अंकों की संख्या के बराबर एक्सपोनेंट के साथ इसका मान दो की शक्ति है। नियम 90 के अन्य अनुप्रयोगों में टेपेस्ट्री का डिज़ाइन सम्मिलित है।
नियम 90 के प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती हैं, अन्य विन्यास जो चरण के बाद दिए गए विन्यास का निर्माण करते हैं। इसलिए, कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ जैसे कई अन्य कोशिकाुलर ऑटोमेटा के विपरीत, नियम 90 में कोई गार्डन ऑफ ईडन (सेलुलर ऑटोमेटन) नहीं है, कॉन्फ़िगरेशन जिसमें कोई पूर्ववर्ती नहीं है। यह सेलुलर ऑटोमेटन का उदाहरण प्रदान करता है जो विशेषण है (प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में पूर्ववर्ती है) किन्तु इंजेक्शन नहीं है (इसमें ही उत्तराधिकारी के साथ से अधिक कॉन्फ़िगरेशन के समुच्चय हैं)। यह ईडन प्रमेय के गार्डन से अनुसरण करता है कि नियम 90 स्थानीय रूप से इंजेक्शन है (एक ही उत्तराधिकारी के साथ सभी कॉन्फ़िगरेशन अनंत संख्या में सेलो में भिन्न होते हैं)।
विवरण
नियम
नियम 90 प्राथमिक कोशिका ऑटोमेटन है। इसका कारण यह है कि इसमें सेलो की एक-आयामी सरणी होती है, जिनमें से प्रत्येक में एकल बाइनरी मान होता है, या तो 0 या 1. सभी सेलो को मानों का असाइनमेंट कॉन्फ़िगरेशन कहलाता है। ऑटोमेटन को प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन दिया जाता है, और फिर अलग-अलग समय चरणों के अनुक्रम में अन्य कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से प्रगति करता है। प्रत्येक चरण पर, सभी कोशिका साथ अपडेट किए जाते हैं। पूर्व-निर्दिष्ट नियम प्रत्येक कोशिका के नए मान को उसके पिछले मूल्य और उसके दो निकटतम सेलो के मूल्यों के कार्य के रूप में निर्धारित करता है। सभी कोशिका ही नियम का पालन करते हैं, जो या तो सूत्र के रूप में या नियम तालिका के रूप में दिया जा सकता है जो निकटतम मानों के प्रत्येक संभावित संयोजन के लिए नया मान निर्दिष्ट करता है।[1]
नियम 90 के स्थितियों यों में, प्रत्येक कोशिका का नया मान अनन्य या दो निकटतम मूल्यों का है। समतुल्य रूप से, इस विशेष ऑटोमेटन की अगली स्थितियों निम्न नियम तालिका द्वारा नियंत्रित होती है:[1]
| वर्तमान स्वरूप | 111 | 110 | 101 | 100 | 011 | 010 | 001 | 000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| केंद्र कोशिका के लिए नई स्थितियों | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
नामकरण
नियम 90 का नाम स्टीफन वोल्फ्राम के वोल्फ्राम कोड से आता है। एक-आयामी सेलुलर ऑटोमेटन नियमों के लिए बाइनरी-दशमलव संकेतन। नियम के लिए अंकन की गणना करने के लिए, नियम तालिका में नए स्थितियों को एकल बाइनरी संख्या में जोड़ें, और संख्या को दशमलव में बदलें: 010110102 = 9010.[1]नियम 90 को सिएरपिन्स्की ऑटोमेटन भी कहा जाता है, इसकी विशेषता सिएरपिन्स्की त्रिभुज आकार के कारण उत्पन्न होती है,[2] और मार्टिन-ओडलीज़को-वोल्फ्राम सेलुलर ऑटोमेटन के प्रारंभिक शोध के बाद ओलिवियर मार्टिन, एंड्रयू एम. ओडलीज़को, और स्टीफ़न वोल्फ्राम (1984) ऑटोमेटन भी कहा गया है।[3]
गुण
एडिटिविटी, सुपरपोजिशन, और अपघटन
नियम 90 में विन्यास को सेलो के दो उपसमुच्चय में विभाजित किया जा सकता है जो दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इन दो उपसमुच्चयों में से में सम समय चरणों में सम स्थितियों वाले कोशिका और विषम समय चरणों में विषम स्थितियों वाले कोशिका सम्मिलित हैं। दूसरे उपसमुच्चय में विषम समय चरणों में सम स्थितियों में कोशिका और सम समय चरणों में विषम स्थितियों में कोशिका सम्मिलित हैं। इन दो उपसमुच्चयों में से प्रत्येक को कोशिका ऑटोमेटन के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें केवल इसकी आधी कोशिकााएं होती हैं।[4]
इनमें से प्रत्येक उपसमुच्चय के अंदर ऑटोमेटन के लिए नियम अन्य प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन, नियम 102 के समतुल्य है (प्रति समय चरण में आधे कोशिका की बदलाव को छोड़कर), जिसमें प्रत्येक कोशिकाा की नई स्थितियों अनन्य या उसके पुराने स्थान की है और उसका सही निकटतम। अर्थात्, नियम 90 का व्यवहार अनिवार्य रूप से नियम 102 की दो परस्पर जुड़ी प्रतियों के व्यवहार के समान है।[5]
नियम 90 और नियम 102 को योज्य सेलुलर ऑटोमेटन कहा जाता है। इसका कारण यह है कि, यदि दो प्रारंभिक अवस्थाओं को अलग-अलग या उनके प्रत्येक स्थितियों की गणना करके जोड़ा जाता है, तो उनके बाद के विन्यासों को उसी तरह जोड़ा जाएगा। अधिक सामान्यतः, नियम 90 के किसी भी कॉन्फ़िगरेशन को दो उपसमुच्चय में असंबद्ध गैर-शून्य कोशिकाो के साथ विभाजित कर सकते हैं, दो उपसमुच्चय को अलग-अलग विकसित कर सकते हैं, और मूल ऑटोमेटन के प्रत्येक क्रमिक विन्यास को अनन्य या दो उपसमुच्चय के ही समय चरणों पर विन्यास के रूप में गणना कर सकते हैं। .[6]
अवरुद्ध पेड़ और त्रिकोणीय समाशोधन
1970 के दशक की शुरुआत में नियम 90 ऑटोमेटन की (वैकल्पिक सेलो के दो स्वतंत्र उपसमुच्चयों में से पर इसके सम कोशिका रूप में) जांच की गई है, जिससे लगातार अभाज्य संख्याओं के अंतर पर गिलब्रेथ के अनुमान में अतिरिक्त जानकारी प्राप्त की जा सके। आगे अंतर ऑपरेटर को बार-बार प्रयुक्त करने से अभाज्य संख्याओं के त्रिकोण में, ऐसा प्रतीत होता है कि अधिकांश मान या तो 0 या 2 हैं।
विशेष रूप से, गिलब्रेथ के अनुमान का प्रमाणित है कि इस त्रिकोण की प्रत्येक पंक्ति में सबसे बाईं ओर के मान सभी 0 या 2 हैं। जब त्रिभुज की पंक्ति में मानों का सन्निहित अनुक्रम सभी 0 या 2 हो, तो नियम 90 का उपयोग अगली पंक्ति में संबंधित अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। मिलर (1970) ने जंगल में पेड़ों की वृद्धि के रूपक द्वारा नियम की व्याख्या की, जिसका शीर्षक था "आवधिक रूप से कम कद वाले पेड़ों के जंगल"। इस रूपक में, प्रारंभिक विन्यास के प्रत्येक स्थान पर पेड़ उगना शुरू हो जाता है जिसका मान 1 है, और फिर पेड़ों का यह जंगल साथ बढ़ता है, प्रत्येक समय कदम पर भूमि से ऊपर नई ऊंचाई तक। प्रत्येक समय चरण में प्रत्येक गैर-शून्य कोशिका ऐसी स्थिति का प्रतिनिधित्व करती है जिस पर बढ़ती हुई पेड़ की शाखा का कब्जा है। प्रत्येक क्रमिक समय चरण पर, शाखा अपने ऊपर बाईं और दाईं ओर दो कोशिकााओ में से में विकसित हो सकती है, जब उसी कोशिकाा के लिये प्रतिस्पर्धा करने वाली कोई अन्य शाखा न हो। इन नियमों के अनुसार उगने वाले पेड़ों के जंगल का व्यवहार नियम 90 के समान ही होता है।[7] नियम 90 के किसी भी प्रारंभिक विन्यास से, कोई गणितीय जंगल बना सकता है, निर्देशित चक्रीय ग्राफ जिसमें प्रत्येक शीर्ष पर अधिकतम आउटगोइंग किनारा होता है, जिसके पेड़ मिलर के रूपक में पेड़ों के समान होते हैं। जंगल में प्रत्येक जोड़ी (x,i) के लिए शीर्ष है, जैसे कि कोशिका x समय i पर गैर-शून्य है। समय 0 पर शीर्षों का कोई आउटगोइंग किनारा नहीं है; प्रत्येक जंगल में पेड़ की जड़ बनता है। प्रत्येक शीर्ष (x,i) के लिए i अशून्य के साथ, इसका निवर्तमान किनारा (x ± 1, i - 1) तक जाता है, जो समय चरण i - 1 में x का अद्वितीय अशून्य पड़ोसी है। मिलर ने देखा कि ये वन त्रिकोणीय "समाशोधन" विकसित करते हैं , समय-अंतरिक्ष आरेख के क्षेत्र जिनमें कोई शून्येतर कोशिकााएं नहीं हैं जो सपाट निचले किनारे और विकर्ण पक्षों से घिरी हुई हैं। ऐसा समाशोधन तब बनता है जब कोशिकााओं का लगातार अनुक्रम समय चरण में साथ शून्य हो जाता है, और फिर (वृक्ष रूपक में) शाखाएं अंदर की ओर बढ़ती हैं, अंततः अनुक्रम की कोशिकााओं को फिर से कवर करती हैं।[7]
यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों के लिए, इस तरह से बने पेड़ों के बीच की सीमाएं स्वयं प्रतीत होती है और यादृच्छिक प्रतिरूप में बदल जाती हैं, पेड़ अधिकांशतः पूरी तरह से मर जाते हैं। किन्तु शिफ्ट का रजिस्टर के सिद्धांत के माध्यम से वह और अन्य प्रारंभिक स्थितियों को खोजने में सक्षम थे जिसमें सभी पेड़ सदैव के लिए जीवित रहते हैं, विकास का प्रतिरूप समय-समय पर दोहराता है, और सभी समाशोधन को आकार में बंधे रहने की गारंटी दी जा सकती है।[7][8]
टेपेस्ट्री के डिजाइन बनाने के लिए मिलर ने इन दोहराए जाने वाले प्रतिरूप का उपयोग किया। मिलर के कुछ चित्रपट भौतिक वृक्षों का चित्रण करते हैं; अन्य लोग त्रिकोण के अमूर्त प्रतिरूप का उपयोग करते हुए नियम 90 ऑटोमेटन की कल्पना करते हैं।[7]
सीरपिंस्की त्रिकोण
नियम 90 का टाइम-स्पेस आरेख प्लॉट है जिसमें iवीं पंक्ति स्टेप पर ऑटोमेटन के कॉन्फ़िगरेशन को रिकॉर्ड करती है i. जब आरंभिक अवस्था में एकल अशून्य कोशिका होता है, तो इस आरेख में सिएरपिन्स्की त्रिकोण का आभास होता है, जो त्रिभुजों को बड़े त्रिभुजों में जोड़कर बनाया गया भग्न है। नियम 18, 22, 26, 82, 146, 154, 210 और 218 भी कोशिका से सीरपिंस्की त्रिकोण उत्पन्न करते हैं, चूंकि ये सभी पूरी तरह से समान रूप से नहीं बनाए जाते हैं। इस संरचना की व्याख्या करने की विधि इस तथ्य का उपयोग करती है कि, नियम 90 में, प्रत्येक कोशिका अनन्य या उसके निकटतम में से है। क्योंकि यह मॉड्यूलर अंकगणित -2 जोड़ के बराबर है, यह पास्कल के त्रिकोण के मोडुलो -2 संस्करण को उत्पन्न करता है। आरेख में 1 है जहाँ पास्कल के त्रिभुज में विषम संख्या है, और 0 जहाँ पास्कल के त्रिभुज में सम संख्या है। यह सिएरपिन्स्की त्रिकोण का असतत संस्करण है।[1][9]
इस प्रतिमान की प्रत्येक पंक्ति में जीवित दो सेलो की संख्या की शक्ति है। iवीं पंक्ति, में यह बराबर है 2k, जहाँ k संख्या की बाइनरी संख्या में गैर-शून्य अंकों की संख्या हैi. जीवित सेलो की इन संख्याओं का क्रम, है
- 1, 2, 2, 4, 2, 4, 4, 8, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 2, 4, 4, 8, 4, 8, 8, 16, 4 , 8, 8, 16, 8, 16, 16, 32, ... (sequence A001316 in the OEIS)
यह गोल्ड के अनुक्रम के रूप में जाना जाता है।
आरंभिक विन्यास की एकल सजीव सेलो सॉटूथ (सेलुलर ऑटोमेटन) है।इसका मतलब यह है कि कुछ समय चरणों में जीवित कोशिकाओं की संख्या मनमाने ढंग से बड़ी हो जाती है जबकि अन्य चरणों में वे केवल दो जीवित कोशिकाओं में लौट आती हैं, अनंत बार। इस प्रतिरूप की वृद्धि दर में एक विशिष्ट बढ़ती हुई सॉटूथ तरंग आकृति होती है जिसका उपयोग उन भौतिक प्रक्रियाओं को पहचानने के लिए किया जा सकता है जो नियम 90 के समान व्यवहार करती हैं।।[10]
सिएरपिंस्की त्रिकोण भी नियम 90 में किसी भी विन्यास के विकास में अधिक सूक्ष्म तरीके से होता है। नियम के विकास में किसी भी समय चरण में, किसी भी कोशिका की स्थिति की गणना कोशिकाों के अनन्य या उपसमूह के रूप में की जा सकती है। प्रारंभिक विन्यास. उस उपसमुच्चय का आकार सिएरपिंस्की त्रिभुज की iवीं पंक्ति के समान है।
प्रतिकृति
सीरपिन्स्की त्रिकोण में, किसी भी पूर्णांक के लिए i, के गुणकों द्वारा क्रमांकित पंक्तियाँ 2i में कम से कम अशून्य कोशिका हैं 2i इकाइयां अलग है। इसलिए, नियम 90 की योज्य संपत्ति के कारण, यदि प्रारंभिक विन्यास में परिमित प्रतिरुप होता है P से कम चौड़ाई वाली अशून्य सेलो की 2i, फिर उन चरणों में जो गुणक हैं 2i, कॉन्फ़िगरेशन में इसकी प्रतियां सम्मिलित होंगी P कम से कम दूरी 2i इकाइयां प्रारंभिक से प्रारंभिक करने के लिए। यह रिक्ति प्रतियों को दूसरे के साथ हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए पर्याप्त चौड़ी है। प्रतियों की संख्या सिएरपिन्स्की त्रिभुज की संबंधित पंक्ति में शून्येतर सेलो की संख्या के समान है। इस प्रकार, इस नियम में, प्रत्येक प्रतिरूप रेप्लिकेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) है: यह स्वयं की कई प्रतियाँ उत्पन्न करता है जो कॉन्फ़िगरेशन में फैल जाती हैं, अंततः पूरे सारणी को भर देती हैं। वॉन न्यूमैन यूनिवर्सल कंस्ट्रक्टर, कॉड के सेलुलर ऑटोमेटन और लैंगटन के लूप सहित अन्य नियमों में भी प्रतिकृतियां हैं जो स्वयं के निर्माण के लिए निर्देशों के अनुक्रम को लेकर और प्रतिलिपि करके काम करती हैं। जो इसके विपरीत, नियम 90 में प्रतिकृति तुच्छ और स्वचालित है।[11]
ईडन के पूर्वज और उद्यान
नियम 90 में, अनंत आयामी जाली पर, प्रत्येक विन्यास में ठीक चार पूर्ववर्ती विन्यास होते हैं। ऐसा इसलिए है, क्योंकि पूर्ववर्ती में, किसी भी दो लगातार सेलो में स्थितियों का कोई संयोजन हो सकता है, किन्तु बार उन दो सेलो के स्थितियों को चुना जाता है, तो शेष सेलो के स्थितियों के लिए केवल सुसंगत विकल्प होता है। इसलिए, नियम 90 में कोई गार्डन ऑफ ईडन (सेलुलर ऑटोमेटन) नहीं है, कॉन्फ़िगरेशन जिसमें कोई पूर्ववर्ती नहीं है। नियम 90 के विन्यास में एकल अशून्य कोशिका (अन्य सभी कोशिका शून्य के साथ) सम्मिलित है, जिसका कोई पूर्ववर्ती नहीं है जिसमें बहुत से अशून्य हैं। यद्यपि, यह कॉन्फ़िगरेशन ईडन गार्डन नहीं है क्योंकि इसमें असीमित संख्या में गैर शून्य वाले पूर्ववर्ती हैं।[12]
तथ्य यह है कि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में पूर्ववर्ती है, यह कहकर संक्षेप किया जा सकता है कि नियम 90 विशेषण कार्य है। फ़ंक्शन जो प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को उसके उत्तराधिकारी के लिए मैप करता है, गणितीय रूप से विशेषण फ़ंक्शन है। नियम 90 भी अंतःक्षेपी फलन नहीं है। इंजेक्शन नियम में, प्रत्येक दो अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन में अलग-अलग उत्तराधिकारी होते हैं, किन्तु नियम 90 में ही उत्तराधिकारी के साथ कॉन्फ़िगरेशन के जोड़े होते हैं। नियम 90 सेलुलर ऑटोमेटन का उदाहरण प्रदान करता है जो विशेषण है किन्तु इंजेक्शन नहीं है। मूर और माइहिल के ईडन गार्डन (सेलुलर ऑटोमेटन) का अर्थ है कि प्रत्येक इंजेक्टिव सेलुलर ऑटोमेटन को विशेषण होना चाहिए, किन्तु यह उदाहरण दिखाता है कि बातचीत सच नहीं है।[12][13] क्योंकि प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन में केवल पूर्ववर्तियों की सीमित संख्या होती है, नियम 90 का विकास किसी भी कॉन्फ़िगरेशन की एन्ट्रापी को संरक्षित करता है। विशेष रूप से, यदि प्रत्येक कोशिका की स्थितियों को स्वतंत्र रूप से यादृच्छिक रूप से चुनकर अनंत प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन का चयन किया जाता है, जिसमें दो स्थितियों में से प्रत्येक को समान रूप से चुने जाने की संभावना है, तो प्रत्येक बाद के कॉन्फ़िगरेशन को समान संभावना वितरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है।[6]
अन्य प्रणालियों द्वारा अनुकरण
कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा और अन्य कम्प्यूटेशनल प्रणाली नियम 90 के व्यवहार का अनुकरण करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, नियम 90 में कॉन्फ़िगरेशन को विभिन्न प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटन नियम 22 में कॉन्फ़िगरेशन में अनुवादित किया जा सकता है। अनुवाद प्रत्येक नियम 90 कोशिका को तीन से बदल देता है। लगातार नियम 22 सेल के कोशिका सभी शून्य हैं यदि नियम 90 कोशिका स्वयं शून्य है। गैर-शून्य नियम 90 कोशिका का अनुवाद और उसके बाद दो शून्य में किया जाता है। इस परिवर्तन के साथ, नियम 22 ऑटोमेटन के प्रत्येक छह चरण नियम 90 ऑटोमेटन के चरण का अनुकरण करते हैं। कुछ स्ट्रिंग पुनर्लेखन प्रणाली और टैग प्रणाली के लिए प्राथमिक सेलुलर ऑटोमेटा नियम 45 और नियम 126 के लिए नियम 90 के समान प्रत्यक्ष प्रस्ताव भी संभव हैं, और वायरवर्ल्ड सहित कुछ द्वि-आयामी सेलुलर ऑटोमेटा में भी संभव है। नियम 90 भी इसी तरह खुद को अनुकरण कर सकता है। यदि नियम 90 कॉन्फ़िगरेशन के प्रत्येक कोशिका को लगातार सेलो की जोड़ी से बदल दिया जाता है, पहले में मूल कोशिका का मान होता है और दूसरे में शून्य होता है, तो इस दोगुनी कॉन्फ़िगरेशन का वही व्यवहार होता है जो मूल कॉन्फ़िगरेशन में आधी गति पर होता है।[14]
कई अन्य सेलुलर ऑटोमेटा को रेप्लिकेटर का समर्थन करने के लिए जाना जाता है, प्रतिरूप जो स्वयं की प्रतियां बनाते हैं, और नियम 90 के लिए ट्री ग्रोथ मॉडल के समान व्यवहार साझा करते हैं। रेप्लिकेटर प्रतिरूप के दोनों ओर नई प्रति रखी जाती है, जब तक कि वहां स्थान खाली है। यद्यपि, यदि दो रेप्लिकेटर दोनों स्वयं को ही स्थितियों में प्रतिलिपि करने का प्रयास करते हैं, तो स्थान रिक्त रहता है। दोनों ही मामलों में रेप्लिकेटर स्वयं गायब हो जाते हैं, उनकी प्रतियाँ प्रतिकृति जारी रखने के लिए रह जाती हैं। इस व्यवहार का मानक उदाहरण द्वि-आयामी हाईलाइफ (सेलुलर ऑटोमेटन) नियम में बाउटी पास्ता प्रतिरूप है। यह नियम कॉनवे के गेम ऑफ लाइफ की तरह कई तरह से व्यवहार करता है, किन्तु लाइफ में इतना छोटा रेप्लिकेटर उपस्थित नहीं है। जब भी ऑटोमेटन समान विकास प्रतिरूप के साथ रेप्लिकेटर का समर्थन करता है, तो रेप्लिकेटर के एक-आयामी सरणियों का उपयोग नियम 90 का अनुकरण करने के लिए किया जा सकता है।[15] नियम 90 ( सेलो की परिमित पंक्तियों पर) को द्वि-आयामी के ब्लॉक ऑसिलेटर (सेलुलर ऑटोमेटन) द्वारा भी अनुकरण किया जा सकता है लाइफ-लाइक सेलुलर ऑटोमेटन B36/S125, जिसे 2x2 भी कहा जाता है, और नियम 90 के व्यवहार का उपयोग इन दोलकों की संभावित अवधियों को चिह्नित करने के लिए किया जा सकता है।[16]
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Wolfram, Stephen (1983), "Statistical mechanics of cellular automata", Reviews of Modern Physics, 55 (3): 601–644, Bibcode:1983RvMP...55..601W, doi:10.1103/RevModPhys.55.601.
- ↑ Claussen, Jens Christian; Nagler, Jan; Schuster, Heinz Georg (2004), "Sierpinski signal generates 1/f α spectra", Physical Review E, 70 (3): 032101, arXiv:cond-mat/0308277, Bibcode:2004PhRvE..70c2101C, doi:10.1103/PhysRevE.70.032101, PMID 15524560, S2CID 39929111.
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- ↑ 6.0 6.1 Martin, Olivier; Odlyzko, Andrew M.; Wolfram, Stephen (1984), "Algebraic properties of cellular automata", Communications in Mathematical Physics, 93 (2): 219–258, Bibcode:1984CMaPh..93..219M, doi:10.1007/BF01223745, S2CID 6900060.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 Miller, J. C. P. (1970), "Periodic forests of stunted trees", Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A, Mathematical and Physical Sciences, 266 (1172): 63–111, Bibcode:1970RSPTA.266...63M, doi:10.1098/rsta.1970.0003, JSTOR 73779, S2CID 123330469.
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- ↑ Wolfram (2002), pp. 25–26, 270–271, 870.
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- ↑ Waksman, Abraham (1969), "A model of replication", Journal of the ACM, 16 (1): 178–188, doi:10.1145/321495.321509, S2CID 14547972; Amoroso, Serafino; Cooper, Gerald (1971), "Tessellation structures for reproduction of arbitrary patterns", Journal of Computer and System Sciences, 5 (5): 455–464, doi:10.1016/S0022-0000(71)80009-0. Wolfram (1983) (Fig.33 and surrounding text) also mentions the same property, and as well as citing Waksman, Amoroso, and Cooper he credits its observation to unpublished work by Edward Fredkin in 1981.
- ↑ 12.0 12.1 Skyum, Sven (1975), "Confusion in the Garden of Eden", Proceedings of the American Mathematical Society, 50 (1): 332–336, doi:10.1090/S0002-9939-1975-0386350-1
- ↑ Sutner, Klaus (1991), "De Bruijn Graphs and Linear Cellular Automata" (PDF), Complex Systems, 5: 19–30. Wolfram (2002), pp. 959–960. Martin, Odlyzko & Wolfram (1984) provide a similar analysis of the predecessors of the same rule for finite sets of cells with periodic boundary conditions.
- ↑ Wolfram (2002), pp. 269–270, 666–667, 701–702, 1117.
- ↑ Griffeath, David (1996), "Recipe for the week of July 1–7: Replicating Skeeters", The Primordial Soup Kitchen.
- ↑ Johnston, Nathaniel (2010), "The B36/S125 "2x2" Life-like cellular automaton", in Adamatzky, Andrew (ed.), Game of Life Cellular Automata, Springer-Verlag, pp. 99–114, arXiv:1203.1644, Bibcode:2010golc.book...99J, doi:10.1007/978-1-84996-217-9_7, S2CID 41344677.
