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| + | {{#seo: |
| + | |keywords=布莱恩大脑,元胞自动机 |
| + | |description=布莱恩的大脑(Brain's brain)是由加拿大计算机科学家布莱恩·西尔弗曼(Brian Silverman)设计的元胞自动机。其特点在于,规则模拟了大脑神经元之间的信息传递规则。 |
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| [[Image:Brian's brain.gif|frame|right|一个典型混沌的布莱恩大脑显示了飞行器,耙子和对角线波。其中,活细胞(on cells)是白色的,死细胞(dying cells)是蓝色的。]] | | [[Image:Brian's brain.gif|frame|right|一个典型混沌的布莱恩大脑显示了飞行器,耙子和对角线波。其中,活细胞(on cells)是白色的,死细胞(dying cells)是蓝色的。]] |
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| ==介绍== | | ==介绍== |
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| 布莱恩的大脑(Brain's brain)是由加拿大计算机科学家布莱恩·西尔弗曼(Brian Silverman)设计的[http://wiki.swarma.net/index.php/%E5%85%83%E8%83%9E%E8%87%AA%E5%8A%A8%E6%9C%BA 元胞自动机]。 | | 布莱恩的大脑(Brain's brain)是由加拿大计算机科学家布莱恩·西尔弗曼(Brian Silverman)设计的[http://wiki.swarma.net/index.php/%E5%85%83%E8%83%9E%E8%87%AA%E5%8A%A8%E6%9C%BA 元胞自动机]。 |
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| 其特点在于,规则模拟了大脑神经元之间的信息传递规则。 | | 其特点在于,规则模拟了大脑神经元之间的信息传递规则。 |
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| ==规则== | | ==规则== |
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| Brain’s Brain在一个无限的二维细胞网格上运行,每个细胞处于3种状态,且状态受到周围的8个邻域细胞的影响,这八个细胞是水平、垂直或对角线相邻的细胞。 | | Brain’s Brain在一个无限的二维细胞网格上运行,每个细胞处于3种状态,且状态受到周围的8个邻域细胞的影响,这八个细胞是水平、垂直或对角线相邻的细胞。 |
| 同[[康威生命游戏]]的主要区别在于,生命游戏的细胞只有两种状态,而布莱恩大脑中有三种状态,且状态更新的规则不同。 | | 同[[康威生命游戏]]的主要区别在于,生命游戏的细胞只有两种状态,而布莱恩大脑中有三种状态,且状态更新的规则不同。 |
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| * 死亡(dying):所有存活的细胞,在下一个时间步中都会死亡。 | | * 死亡(dying):所有存活的细胞,在下一个时间步中都会死亡。 |
| * 等待(off):所有死亡的细胞,在下一个时间步中都会变成等待。 | | * 等待(off):所有死亡的细胞,在下一个时间步中都会变成等待。 |
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| ==类比== | | ==类比== |
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| 可以清楚地看到该规则同大脑神经元规则之间的类比: | | 可以清楚地看到该规则同大脑神经元规则之间的类比: |
| * 存活-去极化:神经元受到刺激,发放了一个脉冲。 | | * 存活-去极化:神经元受到刺激,发放了一个脉冲。 |
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| * 大脑中的神经之间传递的信息是非线性的,是否发放脉冲同 突触间的连接强度、信息编码规则等有关系,而不只是两个相邻细胞输入刺激就发放脉冲。 | | * 大脑中的神经之间传递的信息是非线性的,是否发放脉冲同 突触间的连接强度、信息编码规则等有关系,而不只是两个相邻细胞输入刺激就发放脉冲。 |
| * 大脑中的一个神经元,可以从数千个神经元接收信息,再向数千个神经元发放信息;人脑中神经元突触数量约在10^14一10^15(百万亿~千万亿)之间。因此大脑处理信息的过程要复杂得多得多。 | | * 大脑中的一个神经元,可以从数千个神经元接收信息,再向数千个神经元发放信息;人脑中神经元突触数量约在10^14一10^15(百万亿~千万亿)之间。因此大脑处理信息的过程要复杂得多得多。 |
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| ==表现== | | ==表现== |
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| 然而,在布赖恩的大脑中已经构建了振荡器。一个例子只有四个细胞和四个死亡细胞,周期3振荡。<ref>{{cite web|url=http://midevel.net/forum/viewtopic.php?p%3D178%26sid%3Ddcbc97c2bc13f8a057352434e7b55d0b#187 |title=Archived copy |accessdate=2009-05-17 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110723210238/http://midevel.net/forum/viewtopic.php?p=178&sid=dcbc97c2bc13f8a057352434e7b55d0b |archivedate=2011-07-23 }}</ref> | | 然而,在布赖恩的大脑中已经构建了振荡器。一个例子只有四个细胞和四个死亡细胞,周期3振荡。<ref>{{cite web|url=http://midevel.net/forum/viewtopic.php?p%3D178%26sid%3Ddcbc97c2bc13f8a057352434e7b55d0b#187 |title=Archived copy |accessdate=2009-05-17 |url-status=dead |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110723210238/http://midevel.net/forum/viewtopic.php?p=178&sid=dcbc97c2bc13f8a057352434e7b55d0b |archivedate=2011-07-23 }}</ref> |
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| ==References== | | ==References== |
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| <references/> | | <references/> |
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| + | == 编者推荐== |
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| + | ===集智视频=== |
| + | ====[https://campus.swarma.org/course/593 认识元胞自动机]==== |
| + | 本课程将进入到元胞自动机的学习中,并运用Netlogo完成计算机模拟。 |
| + | ====[https://campus.swarma.org/course/594 探索元胞自动机]==== |
| + | 本节课我们将更加深入地探索元胞自动机的其它方面,并进行有趣的现实创造,比如元胞自动机创造的音乐。 |
| + | ====[https://campus.swarma.org/course/748 元胞自动机]==== |
| + | 本课程中,主要介绍了初等元胞自动机、交通流的NS模型、DLA模型、沙堆模型与自组织临界以及自然界中的幂律分布。 |
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| + | ===集智文章=== |
| + | ====[https://swarma.org/?p=22494 什么是元胞自动机|集智百科]==== |
| + | 元胞自动机 cellular automata(CA) ,中文也译作细胞自动机、点格自动机、分子自动机或单元自动机,是一种时间、空间、状态都离散,空间相互作用和时间因果关系为局部的网格动力学模型,具有模拟复杂系统时空演化过程的能力。由冯·诺依曼创始,经数学家约翰·何顿·康威 John Horton Conway、物理学家斯蒂芬·沃尔夫勒姆 Stephen Wolfram等人的贡献后迅速发展。元胞自动机广泛应用于计算机科学、物理学、复杂系统 Complex Systems,理论生物学和微观结构模型等领域。元胞自动机同时也被称为元胞空间,棋盘自动机 tessellation automata,同质结构,元胞结构,棋盘结构和迭代数组。 |
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| + | ====[https://swarma.org/?p=25775 元胞自动机模拟斑图生长动力学 | 复杂性科学顶刊精选6篇]==== |
| + | 2021年4月19日-4月25日来自Complexity Express的复杂性科学论文精选。 |
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