Análise do espaço elementar de autômatos celulares com atualização por prioridade de vizinhança

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dc.contributor.advisorOliveira, Pedro Paulo Balbi de
dc.contributor.authorMattos, Thiago de
dc.date.accessioned2022-09-19T13:58:20Z
dc.date.available2022-09-19T13:58:20Z
dc.date.issued2021-08-11
dc.description.abstractAutômatos celulares são sistemas dinâmicos que podem ser utilizados como modelo para diversos sistemas complexos encontrados na natureza. De caráter discreto, são representados por reticulados compostos de células que podem assumir diferentes estados, cuja dinâmica está condicionada a regras de transição local e relações de vizinhança entre as células. Em um autômato celular tradicional, a regra de transição local é aplicada a todas as células em um único passo de tempo. Em outras palavras, a regra local é aplicada de forma síncrona. A literatura mostra que tal abordagem apresenta algumas limitações, principalmente quando utilizada em autômatos celulares que representam modelos de sistemas do mundo real. Devido à isso, há muito interesse pelo estudo de sua contraparte, a abordagem assíncrona, tanto probabilística como determinística, que pode proporcionar um grau extra de liberdade em tais modelos. A maneira padrão de definir o assincronismo determinístico é por meio da priorização de cada célula, no qual o assincronismo fica totalmente condicionado à posição de cada uma das células no reticulado. Como inovação, propõe-se uma nova maneira de olhar tal assincronismo, no qual a prioridade recai sobre as configurações de vizinhança das células, ao invés da posição da célula no reticulado. Todavia, durante o desenvolvimento deste trabalho, descobre-se que tal modelo é essencialmente síncrono ao invés de assíncrono. Mesmo não sendo um modelo assíncrono como se pensava inicialmente, o autômato celular com priorização de configurações de vizinhança demonstra certo grau de liberdade quanto à sua dinâmica, sendo assim adequado para representar diversos sistemas. Por isso, apresentase de maneira inédita o estudo de tal modelo sob duas distintas condições: a primeira, permitindo irrestritamente que células sejam atualizadas diversas vezes durante a execução de um passo de tempo do autômato celular, denominado como esquema de atualização múltipla; e a segunda, permitindo que as células sejam atualizadas apenas uma única vez durante o mesmo passo de tempo, denominado como esquema de atualização única. Tomando o espaço dos autômatos celulares elementares como base, realiza-se um estudo completo de sua dinâmica usando o modelo de atualização baseado em prioridades de configurações de vizinhança.pt_BR
dc.description.sponsorshipIPM - Instituto Presbiteriano Mackenziept_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/30587
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectautômato celular elementarpt_BR
dc.subjectassincroniapt_BR
dc.subjectpriorizaçãopt_BR
dc.subjectvizinhançapt_BR
dc.titleAnálise do espaço elementar de autômatos celulares com atualização por prioridade de vizinhançapt_BR
dc.typeTesept_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/9556738277476279pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-6022-0270pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4216587931618636pt_BR
local.contributor.authorOrcidhttps://orcid.org/0000-0002-8651-0700pt_BR
local.contributor.board1Monteiro, Luiz Henrique Alves
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1820487447148268pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2309-1254pt_BR
local.contributor.board2Ardila, Dario Andres Bahamon
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4024191340514093pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3852-2085pt_BR
local.contributor.board3Schimit, Pedro Henrique Triguis
local.contributor.board3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9938713955885093pt_BR
local.contributor.board3Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5474-6145pt_BR
local.contributor.board4Medel, Marco Antonio Sebastian Montalva
local.contributor.board4Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7264-9840pt_BR
local.contributor.coadvisorRuivo, Eurico Luiz Prospero
local.contributor.coadvisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5918644808671007pt_BR
local.description.abstractenCellular automata are dynamical systems that can be used as models for several complex systems found in nature. Characterized for their discret nature, they are represented by lattices composed of cells that can assume different states, whose dynamics are conditioned to local transition rules and neighbor relations between cells. In a traditional cellular automaton, the local transition rule is applied to all cells in a single time step. In other words, the local rule is applied synchronously. The literature shows that such an approach has some limitations, especially when used in cellular automata acting as models for real-world systems. Such limitation has increased interest in its counterpart, the asynchronous version, which can provide an extra degree of freedom in such models. The standard way of defining deterministic asynchronism is to prioritize each cell. However, such a way of defining asynchronism depends entirely on the position of the cell in the lattice. As an innovation, it is proposed a new way to look at asynchronism, where the priority falls on the neighborhood settings of the cells, instead of the position of the cell in the lattice. As demonstrated, by adopting the prioritization of neighborhood configurations, in reality an essentially synchronous model is created. Even though it is not an asynchronous model as initially thought, the cellular automaton with prioritization of neighborhood configurations demonstrates a certain degree of freedom in terms of its dynamics, thus being suitable to represent some systems. For this reason, the study of such a model is presented under two different conditions: the first, allowing cells to be updated several times during the execution of a cellular automaton’s time step (multiple update scheme); and the second, allowing the cells to be updated only once during the same time step (single update scheme). Taking the space of elementary cellular automata as a base, a complete study of its dynamics is carried out using the update model based on priorities of neighborhood configurations.pt_BR
local.keywordselementary cellular automatonpt_BR
local.keywordsasynchronicitypt_BR
local.keywordsprioritizationpt_BR
local.keywordsneighborhoodpt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia Elétrica e Computaçãopt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
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