Obtenção e utilização de grafos-limite de autômatos celulares elementares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ruivo, Eurico Luiz Prospero
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie
Texto Completo: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24271
Resumo: Cellular automata are locally de ned dynamical systems which are discrete in space, time and in the state variables, and capable of presenting arbitrarily complex global emergent behaviour. One core question in the study of cellular automata refers to their limit behaviour, that is, to the global dynamical features in a in nite time evolution. Previous works have shown that for nite time evolutions, one-dimensional cellular automata present dynamics which can be described by regular languages and, therefore, by nite automata. Also, such studies have shown the existence of growth patterns in the evolution of such nite automata for some cellular automata rules; however these results were obtained manually by directly inspecting the structures that arise during the time evolution. In this work we present the formalisation of an automatic method to compute such structures. Based on this, the rules of the elementary cellular automata rule space were classi ed according to the existence of a growth pattern in their nite automata. Also, we present new methods to infer the limit graph of some elementary cellular automata rules by analysing the regular expressions describing their behaviour in nite-time and the attractors of each rule, as well as an application of these graphs in computing the Fourier spectra of the rules.
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spelling http://lattes.cnpq.br/9556738277476279Ruivo, Eurico Luiz ProsperoOliveira, Pedro Paulo Balbi dehttp://lattes.cnpq.br/59186448086710072017-03-22T15:40:45Z2020-05-28T18:07:59Z2020-05-28T18:07:59Z2016-09-28Cellular automata are locally de ned dynamical systems which are discrete in space, time and in the state variables, and capable of presenting arbitrarily complex global emergent behaviour. One core question in the study of cellular automata refers to their limit behaviour, that is, to the global dynamical features in a in nite time evolution. Previous works have shown that for nite time evolutions, one-dimensional cellular automata present dynamics which can be described by regular languages and, therefore, by nite automata. Also, such studies have shown the existence of growth patterns in the evolution of such nite automata for some cellular automata rules; however these results were obtained manually by directly inspecting the structures that arise during the time evolution. In this work we present the formalisation of an automatic method to compute such structures. Based on this, the rules of the elementary cellular automata rule space were classi ed according to the existence of a growth pattern in their nite automata. Also, we present new methods to infer the limit graph of some elementary cellular automata rules by analysing the regular expressions describing their behaviour in nite-time and the attractors of each rule, as well as an application of these graphs in computing the Fourier spectra of the rules.Autômatos celulares são sistemas dinâmicos localmente definidos, discretos no espaço, no tempo e nas variáveis de estado, e capazes de apresentar comportamento emergente global arbitrariamente complexo. Uma das questões centrais no estudo de autômatos celulares refere-se ao comportamento limite, isto e, ás características da dinâmica global, ao considerar-se o limite de uma evolucão temporal infinita. Trabalhos anteriores mostraram que para evoluções temporais nitas de autômatos celulares unidimensionais, suas dinâmicas podem ser sempre descritas por linguagens regulares e, portanto, por autômatos finitos. Além disso, esses estudos indicaram a existência de padrões para a evolução desses autômatos finitos para algumas regras; entretanto tais resultados foram obtidos manualmente através da inspeção direta das estruturas que neles surgem ao longo do tempo. Neste trabalho apresenta-se a formalização de um método automático para o cálculo de tais estruturas. Com base nisso, as regras do espaço de autômatos celulares elementares são classificadas de acordo com a existência de um padrão de crescimento de seus autômatos finitos. Além disso, este trabalho apresenta novos métodos para a inferência do grafo-limite de alguns autômatos celulares elementares, por meio da análise das expressões regulares que descrevem seus comportamentos em tempo finito e do estudo da evolução dos atratores de cada regra, bem como uma aplicação desses grafos-limite para o cálculo de espectros de Fourier das regras.Fundo Mackenzie de Pesquisaapplication/pdfRUIVO, Eurico Luiz Prospero. Obtenção e utilização de grafos-limite de autômatos celulares elementares. 2016. 111 f. Tese( Engenharia Elétrica) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo .http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24271elementary cellular automatalimit behaviourprocess graphsgraph isomorphismregular languagediscrete Fourier transformporUniversidade Presbiteriana Mackenziehttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessautômatos celulares elementarescomportamento limitegrafos de complexoisomorfismo entre grafoslinguagem regulartransformada discreta de FourierCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAhttp://tede.mackenzie.br/jspui/retrieve/13450/EURICO%20LUIZ%20PROSPERO%20RUIVO.pdf.jpgObtenção e utilização de grafos-limite de autômatos celulares elementaresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzieinstname:Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)instacron:MACKENZIESilva, Leandro Nunes de Castrohttp://lattes.cnpq.br/2741458816539568Omar, Nizamhttp://lattes.cnpq.br/2067336430076971Mandel, Arnaldohttp://lattes.cnpq.br/1047633546096022Chacc, Eric Antonio Goleshttp://lattes.cnpq.br/9594712286439036BrasilEscola de Engenharia Mackenzie (EE)UPMEngenharia ElétricaORIGINALEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdfEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdfapplication/pdf3912946https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/890b8ca8-9792-4663-9020-b0670d7d0503/download1bd860bec371d7e332ec3ac1eeca57cdMD51TEXTEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf.txtEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf.txtExtracted texttext/plain195966https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/036e0be4-8358-4a31-8093-c323842abccf/download27a7e16c1ff32375e0931387c82c1ad6MD52THUMBNAILEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf.jpgEURICO LUIZ PROSPERO RUIVO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1217https://dspace.mackenzie.br/bitstreams/d72b5aae-6549-4fab-b5ef-d45186d2d46e/download5bff9f5952e9b3301ecb81271e5612a8MD5310899/242712022-03-14 16:56:39.693http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acesso Abertooai:dspace.mackenzie.br:10899/24271https://dspace.mackenzie.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede.mackenzie.br/jspui/PRIhttps://adelpha-api.mackenzie.br/server/oai/repositorio@mackenzie.br||paola.damato@mackenzie.bropendoar:102772022-03-14T16:56:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do Mackenzie - Universidade Presbiteriana Mackenzie (MACKENZIE)false
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