Logical Gates via Gliders Collisions
带记忆的基本元胞自动机是一系列有限状态机（细胞），它们同时按照相同的规则更新它们的状态。每个细胞根据其紧邻细胞的当前状态和一定数量的自身过去状态来更新其当前状态。一些细胞状态转换规则支持滑动器，非静止状态沿着链平移的紧凑模式。我们提出了逻辑门的设计，包括可逆Fredkin门和受控非门，通过滑翔机之间的碰撞实现。
2018-03-14 cs.ET nlin.CG
The X-rule: universal computation in a non-isotropic Life-like Cellular Automaton
提出了一种新的具有逻辑普适性的类生命元胞自动机--X规则。CA是2D的，二进制的，具有摩尔邻域和类似于生命游戏的$λ$参数，但不是基于出生/生存并且是非各向同性的。我们概述了搜索方法。在X规则动力学中，几种滑翔机类型和稳定结构自发地出现。我们构建滑翔枪的基础上稳定的障碍之间的周期性振荡，和相互作用，以创建逻辑门。
2015-04-26 nlin.CG
X-Rule's Precursor is also Logically Universal
我们重新检查各向同性的先驱规则（各向异性的X规则），并表明它也是逻辑上的普遍性。前兆规则是从输入熵分类的有偏元胞自动机规则样本中选取的。这些偏见遵循大多数“类生命”的限制-特别是各向同性，但不是简单的出生/生存逻辑。先驱者规则被选中是因为它自发出现的移动和稳定模式，滑翔机和进食者/反射器，但滑翔枪，最初没有，最近被发现，以及其他复杂的结构从生命游戏词典。我们展示了这些新发现的结构，并建立了逻辑意义上的普遍性所需的逻辑门。
2016-11-27 nlin.CG
How to make dull cellular automata complex by adding memory: Rule 126 case study
使用规则126小学元胞自动机（ECA），我们证明了一个混乱的离散系统--当丰富的记忆-因此表现出复杂的动力学，这样的空间利用从原始信息的非历史系统诱导的周期性模式的丰富的宇宙。首先，我们分析经典的ECA规则126，以确定基本特征与平均场论，盆地，德布鲁因图。为了得到这个复杂的动力学，我们使用一种记忆规则126;从这里滑翔机之间的相互作用进行了研究，用于检测固定模式，滑翔机枪和模拟滑翔机碰撞产生的特定简单的可计算函数。
2012-12-01 cs.ET nlin.CG
Pulsing dynamics in randomly wired glider cellular automata
持续的节奏振荡，脉冲动力学，自发出现时，当地的连接方案是随机的3值元胞自动机，功能“滑翔机”的动态。脉冲测量的时间图保持了不同的波形为每个滑翔机规则，和散点图的熵/密度和密度返回地图显示独特的签名，这具有混沌奇异吸引子的特性。我们目前的案例研究，可能的机制，并在生物振荡网络的影响。
2018-08-05 nlin.CG q-bio.TO
Complex dynamics emerging in Rule 30 with majority memory
在具有记忆的元胞自动机中，传统元胞自动机的不变映射被应用于具有记忆的细胞，这些记忆被赋予它们在某个指定的时间间隔内的过去状态。我们实现规则30自动机与多数记忆，并表明，使用记忆功能，我们可以将准混沌动力学的经典规则30域的旅行结构与可预测的行为。我们分析形态复杂的自动机和分类动态的滑翔机（粒子，自我定位）在内存丰富的规则30。我们提供了正式的方式编码和分类滑翔机动力学使用德布鲁因图，孤子反应和准化学表示。
2009-02-12 nlin.CG nlin.PS
The cellular automaton pulsing model, experiments with DDLab
元胞自动机（CA）脉冲模型（arXiv：1806.06416）描述了当随机布线应用于在3值整体CA中运行的2D“滑翔机”规则时，自发的、持续的和稳健的节律振荡、脉冲动力学的令人惊讶的现象。案例研究，脉冲措施，可能的机制，并在生物振荡网络的影响。在本文中，我们总结的结果，扩展的熵密度和密度返回映射图，包括一个链接的历史，看看整体的滑翔机规则与邻域3，4和5，以及6和7以前研究，介绍方法自动识别的波长，并扩展结果随机异步更新。我们展示了如何在DDLab中实现该模型，以验证结果，输出数据，并允许他人进行实验和研究。
2018-11-29 nlin.CG
The Ameyalli-Rule: Logical Universality in a 2D Cellular Automaton
我们提出了一种新的自发涌现的滑翔枪在二维元胞自动机和建立逻辑门非，与和或所需的逻辑通用性。Ameyalli规则不是基于生存/出生逻辑，而是依赖于102个各向同性的邻域组来形成iso-rule，该iso-rule可以驱动交互式输入频率直方图，用于可视化iso-group活动以及用于过滤和突变的相关函数。相对于逻辑门的中性输入被识别，这提供了iso规则的理想化的简化形式。
2021-07-13 nlin.CG
Collision-based logic in Lenia and its composition boundary
College of Computing, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院计算学院）
本文以Lenia的Orbium滑翔机碰撞构造INHIBIT门，实现AND-NOT链，验证其在全部输入组合下正确，但偏转信号无法路由至链外，需解决信号传输问题以推进门的组合。
2026-09-02 cs.ET nlin.CG nlin.PS
Flexible Time and Ether in One-dimensional Cellular Automata
弹性时间是一维元胞自动机计算的一种新形式。它将有限数量的细胞的状态统一到一个单一的对象中，即使它们发生在不同的时间。这为处理元胞自动机的开发中出现的结构提供了更大的灵活性。以太是一种周期性的细胞模式，它在某些元胞自动机中从几乎所有随机的初始配置中产生。在这篇论文中，我们详细地发展了这一形式，并将其应用于以太形成问题。对于基本元胞自动机规则54，证明了一个部分结果：存在一个以太碎片，它以概率1从每个随机初始配置产生，并以概率1传播到任何以后的时间。这是一个强有力的论点，即规则54下的以太确实产生于几乎所有的输入配置。
2014-03-02 nlin.CG
Isotropic Cellular Automata: the DDLab iso-rule paradigm
为了尊重物理和自然，自组织、涌现、计算和逻辑普适性的元胞自动机模型应该是各向同性的，在所有方向上具有等效的动力学。我们提出了一种新的范例，等规则，各向同性CA的输出表为每个各向同性邻域组的简洁表达式，允许导航和探索等规则空间的有效方法。我们描述了新的功能和工具，在DDLab生成ISO组和ISO规则，多值以及二进制，在一个，两个和三个维度。这些方法包括归档、过滤、变异、通过输入频率和熵分析动力学、识别滑翔枪/进食者动力学的关键iso-groups以及自动分类iso-rule-space。我们举例说明这些想法和方法二维CA上的正方形和六边形晶格。
2021-03-01 nlin.CG
Failover in cellular automata
一个元胞自动机（CA）配置构造，表现出紧急故障转移。配置基于标准的生命游戏规则。滑翔机和滑翔枪形成了配置中的核心消息结构。闪光灯被表示为基本的计算单元，并显示了如何在失败的情况下重新创建。演示了使用主备份机制的无状态故障转移。详细介绍了配置中使用的CA组件及其工作原理，并对完整配置进行了仿真。
2010-05-29 cs.AI nlin.CG
Complex dynamics of elementary cellular automata emerging from chaotic rules
我们展示了分析具有混沌行为的元胞自动机（CA）的复杂动力学的技术。CA是研究涌现集体行为、复杂性、随机性以及有序和混沌系统之间相互作用的著名计算基底。已经进行了一些尝试来分类CA功能的时空动力学和预测任何给定的功能的行为。例子包括机械计算、λ和Z参数、平均场论、微分方程和数守恒特征。我们的目标是分类CA的基础上，他们的行为时，他们采取行动的历史模式，即CA与内存。我们证明了细胞状态的过渡规则丰富的记忆迅速转变混沌系统收敛到一个复杂的全球行为从几乎任何初始条件。因此，只需几个步骤，我们就可以选择混沌规则，而无需进行详尽的计算实验或重复使用额外的参数。我们在一维CA中提供了著名的混沌函数的分析，并使用多数记忆探索滑翔机动力学和反应分解自动机的动力学。
2012-03-27 nlin.CG
On Soliton Collisions between Localizations in Complex Elementary Cellular Automata: Rules 54 and 110 and Beyond
在本文中，我们提出了一个单孤子的两个组件的元胞自动机（CA）模型的波作为移动的自定位，也被称为：粒子，波，或滑翔机;和它的版本与内存。该模型是基于字符串的编码集，其中每个链代表一个独特的移动自定位。我们将简要讨论CA中的原始孤子模型{ \it过滤自动机}，然后在基本CA（ECA）域中的解决方案与著名的通用ECA { \it Rule 110}，并报告了一些新的孤子碰撞ECA { \it Rule 54}。由于本文所研究的移动自局域的碰撞满足孤子碰撞的性质，所以本文中的移动自局域等价于单个孤子。我们还提出了一个特定的ECA与内存（ECAM），ECAM规则$ϕ_{R9maj:4}$，显示单孤子解决方案从任何初始编码（包括随机初始条件）的一种移动自定位，因为这样的自动机是能够调整任何初始条件的孤子结构。
2013-01-26 nlin.CG
A Computation in a Cellular Automaton Collider Rule 110
元胞自动机对撞机是由一维元胞自动机环构成的有限状态机。我们展示了如何利用滑翔机（粒子，定位）之间的相互作用，可以在对撞机上进行计算。所提出的构造是基于基本元胞自动机规则110、循环标签系统、超级对撞机和环上计算的普遍性。
2016-09-16 cs.ET cs.FL nlin.CG
The B36/S125 "2x2" Life-Like Cellular Automaton
B36/S125（或“2x2”）元胞自动机是一个发生在二维正方形格子上的自动机，很像康威的生命游戏。虽然它表现出类似于生命的高级行为，例如混沌但最终稳定的进化和自然对角滑翔机的存在，但规则包含的单个对象通常看起来与它们的生命对应物非常不同。在这篇文章中，提供了2x2规则的显着发现的历史，并描述了自动机的基本模式。在此过程中推导出了一些理论结果，包括证明在该规则中对角和正交宇宙飞船的速度限制分别为c/3和c/2。研究了一个2 × 2的Margolus块元胞自动机，特别是分析了一个完全由2 × 2块组成的振子族，证明了对于任意整数m，k \geq 1，存在周期为2^m（2^k - 1）的振子.
2012-03-07 nlin.CG
Simple networks on complex cellular automata: From de Bruijn diagrams to jump-graphs
本文综述了元胞自动机中的动力学网络。这些网络是从一维元胞自动机规则和自动机演化的全局状态导出的：德布鲁因图、子系统图、吸引域和跳跃图。这些网络用于理解空间扩展动力系统的性质：非平凡模式的出现，自组织，可逆性和混沌。特别注意的是由旅行自我定位，或滑翔机确定的网络。
2018-02-06 nlin.CG
Computing by nowhere increasing complexity
提出了一种元胞自动机，其控制规则是当用元胞的当前值代替其未来值时，元胞邻域的Kolmogorov复杂性不增加。使用这种二维Kolmogorov复杂性的近似的底层自动机被证明是能够模拟逻辑电路。它还示出捕获三角形逻辑描述的一个quandle，一个非关联的代数结构。一个类似的自动机，其规则允许有时增加一个细胞的邻域复杂性，以产生动画实体，可用作信息载体类似于滑翔机在康威的游戏的生活。
2017-10-04 cs.IT math.IT nlin.CG
Reduction of behavior of additive cellular automata on groups
定义了一类有限群上的加法元胞自动机，它是由一个指标群$\m g$和一个有限域$\m F_p$定义的，其中$p$是素数模\cite{Bul_arch_1} .本文主要研究无限交换群及其与某些非交换$p$ -群的直积上的蚁群算法。看来，对于所有的阿贝尔群，规则和初始状态与有限的支持定义的行为被限制到一些无限的正则序列的时刻变得显着简化。特别地，对于具有$n$生成元的自由阿贝尔群，ACA的状态$V^{[t]}$在时刻$t=p^k,k>k_0,$具有规则$R$，可以被视为初始状态$V^{[0]}$的$||R||$副本移动通过$n$维欧几里得空间。也就是说，它的行为类似于J.Conway的自动机{ \sl Life}中的滑翔机。对于其他一些特殊的无穷时间矩序列，该自动机状态近似自相似结构，并且这种近似随着时间的推移而变得更好。本文描述了一类非交换$p$ -群的无限类$\mathrm{DHC}(\mbf S,θ)$，它特别包括四元数和二面体$p$ -群.它表明，简化的行为发生，以及从类$\mathrm{DHC}(\mbf S,θ)$与交换群的非交换群的直积。最后，构造了一个非交换群上的自动机，使得它在时刻$2^k,k\ge2,$的行为类似于滑翔枪。结果表明，与交换群上的蚁群算法相比，非交换群上的蚁群算法表现出更多样的行为。
2010-04-25 cs.NE nlin.CG
Random Expansion Method for the Generation of Complex Cellular Automata
元胞自动机中复杂行为的出现是近年来广泛发展的一个领域，其目的是生成和分析产生空间移动模式的自动机或在周期性背景中相互作用的滑翔机。通常，这种类型的自动机是通过穷举搜索或精心构建进化规则而发现的。在这项研究中，具有复杂行为的元胞自动机的规格说明，通过使用随机生成的样本。特别是，它提出了一个元胞自动机的$n$状态应指定随机，然后扩展到另一个自动机与更多的国家，使原来的自动机作为一个周期性的背景下，额外的国家用于定义滑翔机。此外，本研究还对这种方法进行了解释。此外，利用平均场近似和局部熵测度研究了复杂元胞自动机的随机定义方法。该规范用遗传算法进行了改进，以获得具有更高复杂度的样本。使用这种方法，可以生成具有数百个状态的复杂自动机，这表明随机定义的具有多个状态的局部交互可以构建复杂性。
2020-09-20 cs.FL nlin.CG
A Game of Life on Penrose tilings
我们定义规则的元胞自动机发挥准周期平铺的平面所产生的多重网格方法的方式，这些元胞自动机是同构的康威的游戏的生活。虽然这些瓦片是非周期性的，但确定每个瓦片的下一个状态是局部计算，只需要知道瓦片的局部结构和许多附近瓦片的状态。作为一个例子，我们展示了一个版本的“滑翔机”移动通过彭罗斯瓷砖的区域。这构成了一个潜在的理论框架，在非周期性结构的基板，如准晶体的执行计算的方法。
2017-08-29 cs.IT math.DS math.IT
