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2012 Fiscal Year Annual Research Report

保存的なセル・オートマトンのプログラミングに関する研究

Research Project

Project/Area Number 22500015
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

今井 勝喜  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20253106)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsセル・オートマトン / 保存性 / 可逆性
Research Abstract

可逆的な性質を併せ持つ保存的セルオートマトンに関する研究を昨年度に引き続き行った。昨年度 1次元3近傍で4状態以上の保存的セルオートマトンが可逆性も有する場合、新たな性質を持つ規則群が存在することが計算機シミュレーションによる全探索によりわかっているが、さらに5状態までを全探索し、その探索結果をもとに6状態より大きな状態数の場合の自明でない可逆かつ保存的なセルオートマトン規則を組織的に設計する手法を構成した。2近傍の場合には自明なセルオートマトンしか存在せず、4近傍の場合には万能セルオートマトンが存在することがわかっているが、本研究で扱っている3近傍の場合の計算能力は明らかになっていない。しかし本研究から、3近傍の場合でも、かなり複雑な信号の衝突が記述できる可能性があることがわかってきた。
昨年度までの研究から、フロー関数の形式による保存的セルオートマトンのモデル化は、規則的な格子上では有効に働くが、ランダムな場合や準周期的といった不規則な格子上ではフロー関数によるモデル化が難しいこともわかってきた。そこで、厳密な意味での保存的セルオートマトンではないが、分割セルオートマトンと言われる、可逆性やモーメント保存性などをモデル化するのに適した枠組みを準周期的なセルの配置を持つセルオートマトンの場合に適用することを試みた。分割セルオートマトンはセルの局所的な相互的な接続関係を利用するが、準周期タイリングのひとつであるペンローズタイリングの場合にその接続関係を求める方法を示し、ペンローズタイリング上で分割セルオートマトンを実行する方法を明らかにした。その手法を用いて、分割セルオートマトンのシミュレータを作成し、可逆的、保存的規則を満たす、自己増殖セルオートマトンのような種々のセルオートマトンが準周期タイル上でも実現できることを示した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] A Transferring Protocol using Local Information on Ad Hoc Sensor Network and Its Behaviors2013

    • Author(s)
      Nakayama, D., Sakamoto, N., Imai, K.
    • Journal Title

      International Journal of Networking and Computing

      Volume: 3-1 Pages: 170, 180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A 6-state Universal Semi-totalistic Cellular Automaton on Kite and Dart Penrose Tilings2013

    • Author(s)
      Imai, K., Hatsuda, T., Poupet, V., Sato, K.
    • Journal Title

      Fundamenta Informatica

      Volume: to Appear Pages: 1, 16

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On the behaviors of signals in cellular automata on Penrose tilings2013

    • Author(s)
      Imai, K., Hatsuda T.
    • Organizer
      7th International Workshop on Natural Computing
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20130320-20130322
  • [Presentation] Determining the Critical Temperature of the Continuous-State Game of Life2012

    • Author(s)
      Adachi, S., Lee, J., Peper, F., Isokawa, T., Imai, K.
    • Organizer
      10th International Conference on Cellular Automata for Research and Industry, ACRI 2012
    • Place of Presentation
      Santorini, Greece
    • Year and Date
      20120924-20120927
  • [Presentation] A Universal Semi-totalistic Cellular Automaton on Kite and Dart Penrose Tilings2012

    • Author(s)
      Imai, K., Hatsuda, T., Poupet, V., Sato, K.
    • Organizer
      18th International Workshop on Cellular Automata and Discrete Complex Systems, AUTOMATA 2012
    • Place of Presentation
      Bastia, France
    • Year and Date
      20120919-20120921
  • [Presentation] On radius 1 nontrivial reversible and number-conserving cellular automata2012

    • Author(s)
      Imai, K., Martin, B., Saito, R.
    • Organizer
      4th Workshop on Reversible Computation, Copenhagen, RC 2012
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      20120702-20120703

URL: 

Published: 2014-07-24  

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