布莱恩大脑
介绍
布莱恩大脑 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。
规则
布莱恩大脑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。 每个时间步中发生的变化如下：
- 存活（on）：在等待状态的细胞，其8个邻域细胞中的两个细胞处于存活状态时，该细胞存活。
- 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。
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。
- 死亡-超极化：神经元进入不应期，在该阶段即使接受刺激也不发放脉冲。
- 等待-恢复静息电位：不应期后恢复静息电位，又可以重新对刺激进行反应。
然而，同布莱恩大脑不同：
- 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。
表现
由于细胞自动机的名字，一些网站把自动机比作大脑，把它的每个细胞比作神经元，神经元可以处于三种不同的状态: 就绪(关闭)、开启(启动)和难控制(死亡)。[1][2]
“死亡状态”细胞倾向于导致定向运动，所以几乎布莱恩大脑中的每个模式都是一艘宇宙飞船。许多宇宙飞船是耙子，它们发射出其他宇宙飞船。另一个结果是，许多布莱恩的大脑模式将爆炸的混乱和混乱，往往会导致或包含大量对角线波上和死亡的细胞。例如，一个22块的单元将产生一个不断膨胀的钻石，其中包括四个对角线波，它们以光速穿过平面。
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。[3]
参考文献
- Resnick, Mitchel; Silverman, Brian (1996-02-04). "Exploring Emergence: The Brain Rules". MIT Media Laboratory, Lifelong Kindergarten Group. Archived from the original on 2008-12-23. Retrieved 2008-12-15.
- ↑ Evans, M. Steven (2002-01-28). "Cellular Automata - Brian's Brain". Retrieved 2009-05-17.
- ↑ Wójtowicz, Mirek (2001-09-15). "Cellular Automata rules lexicon - Generations". Mirek's Cellebration documentation. Retrieved 2009-05-17.
- ↑ "Archived copy". Archived from the original on 2011-07-23. Retrieved 2009-05-17.
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
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