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　　※195.细胞自动机

　　冯纽曼（John von Neumann，1903—1957）乌拉姆（Stannislaw Marcin Ulam，1909—1984）康威（John Horton Conway，1937—）

　　1952年

　　可以在锥形蜗牛的壳上看出细胞自动机的图案，一种随着邻近有色细胞活化或衰退的演变成果。这个类似一维细胞自动机的图案被沃夫勒姆定义为细胞自动机第三十号规则。

　　图灵机（1936年）及数理宇宙假说（2007年）

　　细胞自动机是一组简单的数学模型，可以用来诠释复杂行为所组成多样化的物质演进过程，应用范围包括模拟不同植物物种散布的方式、藤壶（一种甲壳类动物）繁衍的变化、化学的振荡反应，以及森林大火蔓延的趋势。

　　细胞自动机的原型是由网格细胞所组成，每个网格细胞只区分成“生”与“死”两种状态，并且是由邻格细胞所处状态经过简单的数学分析加以决定。数学家们会先定义好细胞自动机内的规则，随后就让整个局势，在定义好的世界中自动发展下去。虽然决定细胞自动机如何演化的规则很简单，但是却能产生非常复杂，甚至有时候看起来几乎是随机变化的复杂情形，例如汹涌翻腾的流体，或是加密后令人费解的文字。

　　早期有关细胞自动机的研究，始于20世纪40年代乌拉姆用简单的晶格描述结晶体成长的状况，他还建议数学家冯纽曼可以用类似的做法，建立一套可以自行复制、像是机器人可以制造另一个机器人这样的系统，后者遂在1952年左右，创造出第一个平面的细胞自动机。虽然这个版本细胞自动机的每个网格细胞会有29种可能的状态，但冯纽曼还是用数学方式，完成特定图案在给定规则的世界中，可以无止境自我繁衍的一个证明。

　　目前最有名、只包含两种状态的平面细胞自动机是由康威所发明的生命游戏，并通过加德纳在《科学人》杂志的生花妙笔而广为人知。虽然生命游戏的规则很简单，但是，其中的网格细胞却能产生令人惊讶的多样化行为与构造，甚至会产生“滑翔机”—亦即特定的细胞组合可以横跨整个细胞自动机的世界，甚至还能产生彼此互动的演算成果。2002年，沃夫勒姆（Stephen Wolfram）出版《一种新科学》（A New Kind of Science），并在书中强调细胞自动机可能对所有科学组织，带来重大影响。 数学之书：数学史上250个里程碑式的发现