नोबल सेलुलर ऑटोमेटा

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λ_G, नोबल सेलुलर ऑटोमेटा में न्यूनतम स्व-प्रतिकृति कॉन्फ़िगरेशन

नोबल सेलुलर ऑटोमेटा (एनसीए) मुख्य रूप से वॉन न्यूमैन सेलुलर ऑटोमेटा (वीएनसीए) का ऐसा रूप है, जिसमें अतिरिक्त स्टेट मेमोरी के सोर्स और सिग्नल के इंटरफिरेंस फ्री क्रॉसिंग प्रदान करते हैं। इस प्रकार नोबल सेलुलर ऑटोमेटा इटली के पडोवा में स्थित पडोवा विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर रेनाटो नोबिली का आविष्कार है। वॉन न्यूमैन ने विशेष रूप से सिग्नल को प्रतिच्छेदित करने के लिए समर्पित राज्यों के द्वारा उपयोग करने के लिए इससे बाहर रखा था।

काॅनफ्लुएंट स्टेट को यहाँ पर परिवर्तित कर दिया जाता है, जिससे कि यह सिग्नल क्रॉसिंग पार्ट के रूप में कार्य करे यदि वास्तव में दो सिग्नल्स को मुक्त कर सकते हैं, जिससे वे काॅनफ्लुएंट स्टेट में प्रवेश करते हैं और बाद में उसे छोड़ देते हैं, या यदि केवल इनपुट उपस्थित हैं तो यह मेमोरी पार्ट के रूप में कार्य करते हैं।

वॉन न्यूमैन सेलुलर ऑटोमेटा के स्टेट सेट में इन परिवर्तनों का लाभ यह है कि सिग्नल क्रॉसिंग बहुत सरल हो जाता है, इस प्रकार कॉन्फ़िगरेशन वॉन न्यूमैन सेलुलर ऑटोमेटा के संबंधित कॉन्फ़िगरेशन से थोड़ा छोटा होता है, और कम्प्यूटेशनल थ्रूपुट बढ़ जाता है।

वीएनसीए में सिग्नल क्रॉसिंग

वॉन न्यूमैन के मूल सेलुलर ऑटोमेटन में इस प्रकार के संकेतों को पार करना अधिक कठिन हो जाता है। इसका सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सिग्नल क्रॉसिंग के पार्ट को कोडिंग चैनल जिसे वॉन न्यूमैन द्वारा स्वयं तैयार किए गया था, इसे गोर्मन के वास्तविक समय के अनुसार क्रॉसिंग पार्ट में उपलब्ध कर देते हैं। इस प्रकार से कोडित चैनल केवल व्यक्तिगत पल्स को पार कर सकता है, इसके अतिरिक्त किसी हस्तक्षेपित पैकेट को पार करने में सक्षम बनाया जाता हैं, जिससे नोबिली के सेलुलर ऑटोमेटन में क्रॉसिंग पार्ट के अनुरूप किया जाता हैं। इस प्रकार की स्कीमैटिक क्रॉसिंग को ऑर्गन में दर्शाई गई व्यवस्था के अनुसार तीन एक्सओआर गेट सम्मिलित किया जाता हैं।

स्कीमैटिक क्रॉसिंग ऑर्गन का रेखाचित्र, जिसमें तीन विशिष्ट-या द्वार दिखाए गए हैं।

एनसीए में सिग्नल क्रॉसिंग

नोबिली सेलुलर ऑटोमेटन में, सिग्नल क्रॉसिंग ऑर्गन में एकल काॅनफ्लुएंट सेल होता है, जिसमें दो लंबवत इनपुट पथ और दो लंबवत आउटपुट पथ होते हैं। इस प्रकार इसकी अधिकतम सीमा तक कम आकार वाले वीएनसीए क्रॉसिंग पार्टों में से किसी की तुलना करने के कारण, एनसीए में स्व-प्रतिकृति मशीनें बहुत अधिक कॉम्पैक्ट हो जाती हैं। उदाहरण के लिए अब तक का सबसे छोटे प्रतिकृतिक λ_G में केवल 485 दैहिक कोशिकाएँ सम्मिलित होती हैं।

vNCA में मेमोरी स्टोरेज

वीएनसीए में मेमोरी को स्टोर करना कई प्रकार से पूर्ण किया जा सकता है। इनमें से इलेक्ट्रॉनिक विधि के अनुसार ओटीएस कोशिकाओं का लूप बनाना है, जिसके चारों ओर उत्तेजित पल्स घूम रही है। अब तक का सबसे साधारण तरीका इलेक्ट्रो-मैकेनिकल विधि से किसी गेट का उपयोग करते हुए कार्य करने वाले सामान्य ट्रांसमिशन स्टेट को बनाने और हटाने के लिए विशेष ट्रांसमिशन स्टेट का उपयोग करना है। इसके थोड़े से संशोधनों से ढेर सारे अलग-अलग गेट मिल सकते हैं, जिनमें कुंडी, पल्स डिवाइडर और वन-टाइम गेट सम्मिलित हैं।

एनसीए में मेमोरी स्टोरेज

नोबिली के सेल्युलर ऑटोमेटन में यह कार्य भी सरल हो गया है। इसके अतिरिक्त आउटपुट वाली काॅनफ्लुएंट कोशिका उत्तेजना की पल्स को तब तक रहती है, जब तक कोई आउटपुट नहीं बन जाता। इस प्रकार λ_G के आरेख में ऊपर, उत्तेजित काॅनफ्लुएंट कोशिका नारंगी रंग से प्रदर्शित होती है। यह इस स्थिति में तब तक रहेगा जब तक कि निकटवर्ती ओटीएस सेल नहीं बन जाता हैं, इसके आधार पर जिस बिंदु पर सूचना अगले काॅनफ्लुएंट सेल में प्रवाहित होती हैं।

संदर्भ

• Buckley, William R. (2008-01-01). "Signal crossing solutions in von Neumann self-replicating cellular automata". ResearchGate. Retrieved 2019-09-30.