Изменения

* При одновременном столкновении двух трёх и более "электронов", они исчезают.

'''Автомат фон Неймана''' (клеточная модель самовоспроизведения<refname="neuman_automata">Нейман Дж. фон. Теория самовоспроизводящихся автоматов. М.: Мир, 1971</ref>) {{---}} объект, представляющий собой поле, в каждой клетке которого находится конечный автомат с 29 состояниями.

''' TODO: WRITE OWN FORMAL DECRIPTION (IN PROCESS)'''<br>{{Определение|definition=Назовем '''ближайшими соседями''' клетки те Определим соседей клеткис помощью векторов, что лежат установив в ее координат рассматриваемую клетку:* [[#neiman_neighborhood | окрестности Окрестность фон Неймана]]; клетки, дополняющие [[#neiman_neighborhood | окрестность фон Неймана]] до [[#moore_neighborhood | окрестность Мура]], назовем '''ближними соседями'''.}}<br>Данное описание взято из §5.3 книги "Физика процессов эволюции"<ref name="physics" />:<br>"<br>Определим восемь векторов расстояния:<br><tex>v^0 = (1, 0) \;\;\; v^1 = (0, 1) \;\;\; v^2 = (-1, 0) \;\;\; v^3 = (0, -1) \;\;\</tex>; * Клетки, дополняющие окрестность фон Неймана до [[#moore_neighborhood | окрестности Мура]]: <tex>v^4 = (1, 1) \;\;\; v^5 = (-1, 1) \;\;\; v^6 = (-1, -1) \;\;\; v^7 = (1, -1)</tex><br>Тогда <tex>\vartheta + v^\alpha,\; \alpha = 0, \dots , 3</tex> {{---}} ближайшие соседи, а <tex>\vartheta + v^\alpha,\; \alpha = 7, \dots , 7</tex> {{---}} ближние.<br><br>

Автомат фон Неймана имеет <tex>N = 29</tex> Состояния клеток рассматриваемого автомата делятся на $4$ различных состоянийкласса:<br>

0 &\text{—$\;$ обычное состояние,}\\ 1 &\text{—$\;$ специальное состояние;}\\ \end{cases}\end{equation*}</tex><br>::: <tex>\alpha = \begin{equation*} \begin{cases} 0 &\text{—$\;$ вправо,}\\ 1 &\text{—$\;$ вверх,}\\ 2 &\text{—$\;$ влево,}\\ 3 &\text{—$\;$ вниз;}\\

0 &\text{—$\;$ состояние покояпокой,}\\ 1 &\text{—$\;$ возбужденное состояниевозбуждение;}\\

0 &\text{—$\;$ состояние покояпокой,}\\ 1 &\text{—$\;$ возбужденное состояниевозбуждение;}\\

0 &\text{—$\;$ состояние покоя покой на следующем такте,}\\ 1 &\text{—$\;$ возбужденное состояние возбуждение на следующем такте;}\\

4. Чувствительные состояния <tex>S_{\Sigma}</tex>$S, где:::: <tex>\Sigma = ; S_0 \Theta, 0, 1;, S_{00} \;, S_{01} \;, 10, 11, 000</tex><br>и::: <tex>S_{0000} = T_{000}\;, S_1 \;,</tex><br>::: <tex>S_{0001} = T_{01010}\;,</tex><br>::: <tex>S_{00111} = T_{020},$.</texbr><br>::: Далее объясним природу вышеперечисленных состояний. Для достижения поставленных целей, Дж. фон Нейман проводит<tex>S_{010} ref name= T_{030},<"neuman_automata"/tex>аналогию с системой нейронных связей, аналогичным образом строя автомат.<br>::: <tex>S_{011} = T_{100},</tex><br>::: <tex>S_{100} = T_{110}Для передачи информации между клетками по цепочке из клеток же вводятся состояния $T$, причем наличие нейронного импульса регулируется параметром $\varepsilon$. Так как передача должна быть направленным процессом, вводится параметр $\alpha$, обозначающий,с какого направления клетка в данном состоянии будет принимать импульс.</texbr><br>Работу самих нейронов представляют состояния $С$::: <tex>S_{101} = T_{120}каждый нейрон имеет один "выход" и два "входа" (стороны клетки), которые для возбуждения необходимо раздражать одновременно, то есть у "нейрона" должно быть не менее двух соседей в окрестности фон Неймана в состоянии $T_1$, выходные направления которых ориентированы на "нейрон". Для экономии количества состояний вводится условность, что каждая сторона клетки может быть как "входом",так и "выходом" нейрона.</texbr><br>::: <tex>S_{110} = T_{130}По аналогии с нейронными сетями, автомат должен иметь возможность "расщеплять" передаваемый сигнал, т.е. обеспечить возможность передачи его нескольким клеткам сразу. Данную функцию выполняют конфлюэнтные состояния,по определению имея несколько "выходов" и один "вход".</texbr><br>::: <tex>Состояния $S_{111\Sigma0} = C_$ и $S_{00\Sigma1},</tex><br>$ используются для совершения прямого (возбуждение невозбужденных клеток) и обратного (приведение к покою возбужденных клеток) процессов.<br>

[[Файл:Fon_Neuman_states.jpg|thumb|200px|right|Правила возможных Функция переходов между классами состояний автомата фон Неймана]]Переход из $U$ в $S$ осуществляется путем возбуждения, после которого автомат проходит ряд сенситивных состояний, в конечном счете, переходя в состояние $C$ или $T$. Оба конечных состояния могут попеременно находиться в возбужденной и невозбужденной форме, оставаться неизменными или переходить снова в $U$.<br><br>Более подробно $F$ определяется следующими соотношениями:

# Пусть Клетка в состоянии $n_{\vartheta}^{t - 1} = T_{u\alpha\varepsilon}$перейдет в состояние:## $n_{\vartheta}^{t} = U \Leftrightarrow \forall \{$, если среди ее соседей найдется ${\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'} \; \wedge \; u \neq u'\} \;\; n_{\vartheta'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{u'{\alpha}'{\vartheta}'}$;## $n_{\vartheta}^{t} = T_{u{\alpha}1} \Leftrightarrow$ не выполнено , если пункт $1.1$ не выполнен, и выполнено одно среди ее соседей найдется клетка, удовлетворяющая одному из следующихусловий:### $\forall\{{\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'} \neq -v^\alpha\} \;\; n_{{\vartheta}'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{u{\alpha}'1}$;### $\forall\{{\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{\beta} \neq -v^\alpha, \; \beta = 0,\dots, 3\} \;\; n_{\vartheta}^{t - 1} = $ в состоянии $C_1$;## $n_{\vartheta}^{t} = T_{u{\alpha}0}$, иначево всех остальных случаях.# Пусть Клетка в состоянии $n_{\vartheta}^{t - 1} = C_{\varepsilon\varepsilon'}$перейдет в состояние:## $n_{\vartheta}^{t} = U \Leftrightarrow \forall \{$, если среди ее соседей найдется ${\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'}\} \;\; n_{\vartheta'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{1{\alpha}'1}$;## $n_{\vartheta}^{t} = C_{\varepsilon'1} \Leftrightarrow$ не выполнено , если пункт $2.1$ не выполнен, и выполнены следующие условия:### среди ее соседей найдется клетка $\forall\{{\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'} \} \;\; n_{{\vartheta}'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{0{\alpha}'1}$;### Для всех , а все остальные такие клетки не будут находиться в состоянии $\{{\vartheta}'\; | \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'} \} \;\; n_{{\vartheta}'}^{t - 1} = T_{0{\alpha}'0}$;

# Пусть Клетка в состоянии $n_{\vartheta}^{t - 1} = U$перейдет в состояние:## $n_{\vartheta}^{t} = S_0 \Leftrightarrow \forall \{$, если среди ее соседей найдется ${\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'}\} \;\; n_{\vartheta'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{u{\alpha}'1}$;## $n_{\vartheta}^{t} = U$, иначево всех остальных случаях.# Пусть Клетка в состоянии $n_{\vartheta}^{t - 1} = S_\Sigma, \; \Sigma=0,\dots,000$перейдет в состояние:## $n_{\vartheta}^{t} = S_{\Sigma1} \Leftrightarrow \forall \{$, если среди ее соседей найдется ${\vartheta}'\; | : \; \vartheta - {\vartheta}' = v^{{\alpha}'}\} \;\; n_{\vartheta'}^{t - 1} = $ в состоянии $T_{u{\alpha}'1}$;## $n_{\vartheta}^{t} = S_{\Sigma0}$, иначе.<br>". Конец цитаты во всех остальных случаях.