本文關(guān)鍵詞：異步細(xì)胞自動機(jī)通用并行計(jì)算能力研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：細(xì)胞自動機(jī)是一種離散的模型,能夠完成復(fù)雜計(jì)算和模擬自然界的現(xiàn)象變化。作為細(xì)胞自動機(jī)的一種,異步細(xì)胞自動機(jī)在細(xì)胞演化時是不需要統(tǒng)一時鐘控制的,對其研究要比同步細(xì)胞自動機(jī)復(fù)雜得多。作為對異步細(xì)胞自動機(jī)計(jì)算能力研究的一個重要方式,模擬同步細(xì)胞自動機(jī)演化是一種很好的方式。細(xì)胞自動機(jī)的本質(zhì)通用性使得一個細(xì)胞自動機(jī)能夠模擬另一個細(xì)胞自動機(jī)。生命游戲是最著名的同步細(xì)胞自動機(jī),因其簡單的控制規(guī)則和展現(xiàn)復(fù)雜的特性使得對其研究不斷增多,如自我復(fù)制,超并行計(jì)算能力,以及在仿生學(xué)中的重要作用。特別的已經(jīng)存在Moore相鄰條件下的8狀態(tài)下異步細(xì)胞自動機(jī)對生命游戲的模擬,但是利用了上百條狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則。如果要模擬一個細(xì)胞自動機(jī),那么其狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則的計(jì)算是必不可少的,本文利用延時不敏感電路是異步電路的一種,在計(jì)算正確性和電路設(shè)計(jì)上的特性,同時能很好地嵌入到異步細(xì)胞自動機(jī)中的特性,設(shè)計(jì)了具備計(jì)算生命游戲狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則的延時不敏感電路,可以有規(guī)則的在細(xì)胞自動機(jī)空間中擺放電路模塊。然后利用幾十條狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則分別在von Neumann相鄰條件下的4狀態(tài)和5狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)上模擬生命游戲演化。雖然不同狀態(tài)下模擬的生命游戲細(xì)胞配置大小不同,但是其最終模擬結(jié)果是一樣的。von Neumann相鄰條件下4狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)的計(jì)算能力雖然已經(jīng)被證明出,但是其計(jì)算能力是有限的,本文通過在其上模擬生命游戲,為證明其通用計(jì)算能力和超并行計(jì)算能力提供了一種便捷的方法。通過在4狀態(tài)和5狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)中模擬生命游戲演化,為異步細(xì)胞自動機(jī)通用并行計(jì)算能力提供一種通用方法。
【關(guān)鍵詞】：異步細(xì)胞自動機(jī) 延時不敏感電路 生命游戲 通用計(jì)算能力 本質(zhì)通用性
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP338.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-10
• 1.1 研究背景7
• 1.2 研究現(xiàn)狀7-8
• 1.3 研究內(nèi)容意義8-9
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)9-10
• 2 細(xì)胞自動機(jī)10-17
• 2.1 細(xì)胞自動機(jī)定義10-12
• 2.2 細(xì)胞自動機(jī)計(jì)算能力12-14
• 2.2.1 細(xì)胞自動機(jī)的通用計(jì)算能力12
• 2.2.2 細(xì)胞自動機(jī)的本質(zhì)通用性12-14
• 2.3 生命游戲14-16
• 2.3.1 生命游戲演化模式14-15
• 2.3.2 生命游戲通用計(jì)算能力15-16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 3 延時不敏感電路17-26
• 3.1 延時不敏感電路及定義17-23
• 3.2 延時不敏感電路通用計(jì)算能力23-25
• 3.3 本章小結(jié)25-26
• 4 生命游戲嵌入到5狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)26-45
• 4.1 延時不敏感電路在5狀態(tài)ACA下配置26-28
• 4.2 計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)及5狀態(tài)ACA下配置28-34
• 4.3 解析器設(shè)計(jì)及5狀態(tài)ACA下配置34-36
• 4.4 DI電路模塊構(gòu)成生命游戲細(xì)胞及在4狀態(tài)ACA下配置36-39
• 4.5 同步器設(shè)計(jì)及5狀態(tài)ACA下配置39-41
• 4.6 在5狀態(tài)ACA中模擬生命游戲簡單演化41-43
• 4.7 本章小結(jié)43-45
• 5 生命游戲嵌入到4狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)45-55
• 5.1 延時不敏感電路在4狀態(tài)ACA下的配置45-47
• 5.2 計(jì)數(shù)器及其在4狀態(tài)ACA下配置47-49
• 5.3 解析器及其在4狀態(tài)ACA下配置49-50
• 5.4 DI電路構(gòu)成的生命游戲細(xì)胞及其在4狀態(tài)ACA下配置50-52
• 5.5 同步器及其在4狀態(tài)異步細(xì)胞自動機(jī)中配置52-53
• 5.6 生命游戲嵌入到4狀態(tài)ACA中53
• 5.7 本章小結(jié)53-55
• 6 總結(jié)55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 附錄60
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間成果目錄60

【相似文獻(xiàn)】

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