Autômatos celulares não-uniformes, com conexões não-locais, na classificação de densidade

• Autor(a) principal: Faria, Fernando
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Digital do Mackenzie
• Texto Completo: http://dspace.mackenzie.br/handle/10899/24401
• topic: autômato celular; autômato celular não-local; autômato celular não-uniforme; tarefa de classificação de densidade; algoritmo genético; computação evolutiva; cellular automaton; non-local cellular automaton; non-uniform cellular automaton; density classification task; genetic algorithm; evolutionary computation; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA

Autômatos celulares são sistemas dinâmicos discretos, formados por estruturas simples (as células) conectadas localmente entre si, gerais em termos de seu poder computacional, e que apresentam padrões de comportamento bastante complexos. O intuito deste trabalho foi expandir estudos anteriores de Zanon (2006), sobre autômatos celulares unidimensionais não-uniformes, com vizinhança não-local, visando verificar a existência de autômatos desse tipo na resolução da tarefa da classificação de densidade, isto é, a determinação do bit predominante em uma cadeia binária. Interessou-nos aqui descobrir soluções do problema principalmente por meio de buscas evolutivas, resolvê-lo de forma não trivial, isto é, sem a necessidade da regra da maioria sobre todo o reticulado, e objetivando inferir características necessárias para as soluções que viessem a resolver o problema. Os resultados obtidos levaram a uma expansão da quantidade de soluções perfeitas reportadas na literatura, mas observou-se que todas elas contém pelo menos uma das regras envolvidas tomando todo o reticulado como base de ação, uma evidência da impossibilidade de existir soluções sem regras individuais de ação global. Adicionalmente, as seguintes constatações foram feitas para os autômatos celulares do tipo considerado: mesmo autômatos distintos entre si podem ter a mesma evolução temporal; uma flexibilização do balanceamento total das regras na solução do problema da classificação de densidade é conseguida; e, em princípio, não há padrões nas soluções perfeitas para reticulados de 3 e 5 células, sugerindo a impossibilidade de se construir uma solução a partir de outra de menor tamanho de reticulado.