Modelagem da dinâmica espacial como uma ... - mtc-m12:80 - Inpe

passo de tempo anterior. A vizinhança de uma célula é tipicamente formada pela
própria célula em consideração e todas as demais células localizadas nas suas
adjacências imediatas. As variáveis em cada célula são atualizadas
simultaneamente (`sincronicamente´), baseando-se nos valores das variáveis da
sua vizinhança no passo de tempo precedente, e de acordo com um conjunto prédefinido
de `regras locais´ (Wolfram, 1983, p. 603)”.
Modelos de autômatos celulares (CA) possuem aplicações nas mais diversas áreas,
desde a física teórica e empírica até mudanças de uso e cobertura do solo, engenharia e
controle de tráfego, disseminação de epidemias, biologia comportamental, dentre outras.
O artigo de Wolfram (1983) refere-se a cerca de 50 outros artigos que tratam de
possíveis aplicações de autômatos celulares.
O Jogo da Vida (“Game of Life”) de John Conway (Gardner, 1970), ou `Life´ como
ficou conhecido, imortalizou o conceito de CA. No `Life´, o espaço celular é composto
de uma grade quadrada regular bidimensional, onde a vizinhança das células consiste de
seus oito vizinhos imediatos, isto é, quatro vizinhos ortogonais e quatro vizinhos
diagonais 8 . Qualquer célula pode estar viva (`on´) ou morta (`off´), e há apenas duas
regras simples para uma célula tornar-se viva ou morrer. Uma célula morta torna-se viva
se há exatamente três células vivas imediatamente adjacentes à mesma. Uma célula
permanece viva se há duas ou três células vivas nas suas adjacências, senão ela morre.
Isto significa que uma célula morre de isolamento ou superpopulação. Apesar da
simplicidade das regras, este jogo suporta a geração de inumeráveis padrões de
comportamento dinâmico.
De fato, o `Life´ demonstrou ser rico o suficiente para suportar a computação universal
(Berlekamp et al. 1982). É evidente que mesmo nos mais simples CA, padrões globais
complexos emergem diretamente da aplicação de regras locais, e é exatamente esta
propriedade de complexidade emergente que torna os CA tão fascinantes, e o uso de
seus modelos tão atrativos.
8 Esta vizinhança de oito células é chamada de vizinhança de `Moore´. Uma vizinhança de apenas quatro células
ortogonais adjacentes é conhecida como vizinhança de `von Neumann´.
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