chtěl navrhnout stroj, který by upravoval a kontroloval sám sebe

Neumann navrhl samoreprodukující se automat a přitom došel k závěru, že na své nejnižší úrovni vede komplexita (složitost) ke degeneraci. To znamená, že automat, který tvoří jiné automaty, je tvoří v jednodušší formě než je on sám. Ovšem nad určitou minimální úrovní toto přestává platil a automat dokáže udržovat sám sebe.

vytvořil automat se 29 stavy, 200 000 buňkami

rozdělil prostor na buňky kde je každá buňka charakterizovaná svým počátečním stavem → tento počáteční stav se mění po jednotlivých iteracích podle evolučního pravidla

každá buňka představuje konečný automat

pokračovali s tím po Neumannovi až umřel

Holland - genetické algoritmy

(S, ε, σ, s, A)

S je množina stavů, ε je abeceda (množina vstupních symbolů, třeba 0 a 1), σ je přechodová funkce (třeba tabulka , S0, S1, S2 a co se stane když to bude 1 apod), s je počáteční stav a A je množina přijímaných stavů (že to třeba bere jenom S2 a zbytek ne)

přechodová funkce může být i ohodnocený graf

Princip fungování konečných automatů je založen na postupném výpočtu jednotlivých časových stavů systému, kdy každý následující stav je odvozen z předchozího stavu podle daných pravidel chování systému. Pravidla se mohou v průběhu simulace měnit, proto nelze zpětně odvodit původní stav. Díky tomuto však lze simulovat spontánní vznik nových vlastností systému, nových struktur, samoorganizace a adaptace systémů. Pravidla popisují pouze lokální chování systému, ovšem právě z lokálních pravidel poté vyvstane chování systému jako celku (tzv. modelování zespodu)

výpočet beží současně pro všechny buňky, na běžných počítačích se to musí simulovat

nový stav se určuje jenom podle původního stavu toho prvku a na původních stavech buněk v jeho okolí

pro všechny prvky platí stejná přechodová funkce, stejné podmínky pro všechny

buňka, 8 sousedů (moorovo okolí), stav živá/mrtvá

S23/B3

nekonečný růst není možný - tohle bylo vyvráceno, MIT vymysleli nekonečný růst

to je ten se 29 stavy a 200 000 buňkami, jak chtěl udělat CA co kontroluje a upravuje sám sebe a kde každá buňka reprezentuje konečný automat

C. Langton objevil jednoduchý automat popisující pohyb mravence po nekonečné mřížce, jejiž buňky mohou být dvojího typu (bílé a červené)

přijde na červenou → 90 stupňů vlevo a přebarví na bílo

přijde na bílou → 90 stupňů vpravo a přebarví na červeno

konečná, nekonečná

u 1D CA - okolí je definována poloměrem (počet sousedů po stranách buňky)

velikostí, směrem,

Moargolus okolím

buď zrcadlím krajní buňky nebo spojím protilehlé kraje

vývoj struktury dospěje do konečného stavu a dále se nemění

fixní stav

triviální programy nez cyklů či s omezeným počtem opakování

vývoj vede k jednoduchým strukturám, které se opakují (oscilátory)

jednoduché cyklení

programy, které se triviálně zacyklí

chaotické chování, struktury se neopakují

chaos

generátor náhodných čísel

vzory vykazují nejkomplexnější chování

komplexní vzory

programy, co dělaj supr věci