Growth and Decay in Life-Like Cellular Automata

We propose a four-way classification of two-dimensional semi-totalistic cellular automata that is different than Wolfram's, based on two questions with yes-or-no answers: do there exist patterns that eventually escape any finite bounding box placed around them? And do there exist patterns that die out completely? If both of these conditions are true, then a cellular automaton rule is likely to support spaceships, small patterns that move and that form the building blocks of many of the more complex patterns that are known for Life. If one or both of these conditions is not true, then there may still be phenomena of interest supported by the given cellular automaton rule, but we will have to look harder for them. Although our classification is very crude, we argue that it is more objective than Wolfram's (due to the greater ease of determining a rigorous answer to these questions), more predictive (as we can classify large groups of rules without observing them individually), and more accurate in focusing attention on rules likely to support patterns with complex behavior. We support these assertions by surveying a number of known cellular automaton rules.Comment: 30 pages, 23 figure

Collective Computational Processes of Portfolio Management Using Cellular Automata

The paper presents simulation of selection elements of portfolio applying the classical Markowitz’s portfolio analysis theory using parallel collective computational environment — cellular automata. The basics of classical portfolio analysis and theory of cellular automata and their collective work are presented. Structure of drawn up simulation and its results are presented. Simulations was performed application in Borland C++ Builder.Представлено моделирование отдельных элементов портфеля инвестиций с применением классической теории анализа портфеля инвестиций Марковица с использованием парал-лельной коллективной вычислительной среды клеточных автоматов. Представлены основы классического анализа портфеля ценных бумаг и теории клеточных автоматов и их совместного использования, а также структура процедуры моделирования и его результаты. Моделирование выполнено в системе Борлэнд С++ Билдер.Наведено моделювання окремих елементів портфеля інвестицій з застосуванням теорії аналізу інвестиційного портфеля Марковіца з використанням паралельного обчислювального середовища — кліткових автоматів. Наведено основи класичного аналізу портфеля цінних паперів і теорії кліткових автоматів та їхнього сумісного використання, а також структура процедури моделювання та його результати. Моделювання виконано у системі Борленд С++ Білдер

Network Implementation of Investment Management

This paper presents simulation of selection elements of portfolio applying classical Markowitz’s portfolio analysis theory using parallel computational environment – cellular automata. Simulation and its results for parallel computational environment are presented.Рассмотрено моделирование выбора элементов портфеля на основе классической теории анализа портфеля заказов Марковитца с использованием параллельной вычислительной среды — клеточного автомата. Приведены результаты моделирования в параллельной вычислительной среде.Розглянуто моделювання вибору елементів портфоліо на базі класичної теорії аналізу портфеля заказів Марковитця з використанням паралельного обчислювального середовища — клітинного автомата. Наведено результати моделювання у паралельному обчислювальному середовищі

Programmation et indécidabilités dans les systèmes complexes

N/AUn système complexe est un système constitué d'un ensemble d'entités quiinteragissent localement, engendrant des comportements globaux, émergeant dusystème, qu'on ne sait pas expliquer à partir du comportement local, connu, desentités qui le constituent. Nos travaux ont pour objet de mieux cerner lesliens entre certaines propriétés des systèmes complexes et le calcul. Parcalcul, il faut entendre l'objet d'étude de l'informatique, c'est-à-dire ledéplacement et la combinaison d'informations. À l'aide d'outils issus del'informatique, l'algorithmique et la programmation dans les systèmes complexessont abordées selon trois points de vue. Une première forme de programmation,dite externe, consiste à développer l'algorithmique qui permet de simuler lessystèmes étudiés. Une seconde forme de programmation, dite interne, consiste àdévelopper l'algorithmique propre à ces systèmes, qui permet de construire desreprésentants de ces systèmes qui exhibent des comportements programmés. Enfin,une troisième forme de programmation, de réduction, consiste à plonger despropriétés calculatoires complexes dans les représentants de ces systèmes pourétablir des résultats d'indécidabilité -- indice d'une grande complexitécalculatoire qui participe à l'explication de la complexité émergente. Afin demener à bien cette étude, les systèmes complexes sont modélisés par desautomates cellulaires. Le modèle des automates cellulaires offre une dualitépertinente pour établir des liens entre complexité des propriétés globales etcalcul. En effet, un automate cellulaire peut être décrit à la fois comme unréseau d'automates, offrant un point de vue familier de l'informatique, etcomme un système dynamique discret, une fonction définie sur un espacetopologique, offrant un point de vue familier de l'étude des systèmesdynamiques discrets.Une première partie de nos travaux concerne l'étude de l'objet automatecellulaire proprement dit. L'observation expérimentale des automatescellulaires distingue, dans la littérature, deux formes de dynamiques complexesdominantes. Certains automates cellulaires présentent une dynamique danslaquelle émergent des structures simples, sortes de particules qui évoluentdans un domaine régulier, se rencontrent lors de brèves collisions, avant degénérer d'autres particules. Cette forme de complexité, dans laquelletransparaît une notion de quanta d'information localisée en interaction, estl'objet de nos études. Un premier champ de nos investigations est d'établir uneclassification algébrique, le groupage, qui tend à rendre compte de ce type decomportement. Cette classification met à jour un type d'automate cellulaireparticulier : les automates cellulaires intrinsèquement universels. Un automatecellulaire intrinsèquement universel est capable de simuler le comportement detout automate cellulaire. C'est l'objet de notre second champ d'investigation.Nous caractérisons cette propriété et démontrons son indécidabilité. Enfin, untroisième champ d'investigation concerne l'algorithmique des automatescellulaires à particules et collisions. Étant donné un ensemble de particuleset de collisions d'un tel automate cellulaire, nous étudions l'ensemble desinteractions possibles et proposons des outils pour une meilleure programmationinterne à l'aide de ces collisions.Une seconde partie de nos travaux concerne la programmation par réduction. Afinde démontrer l'indécidabilité de propriétés dynamiques des automatescellulaires, nous étudions d'une part les problèmes de pavage du plan par desjeux de tuiles finis et d'autre part les problèmes de mortalité et depériodicité dans les systèmes dynamiques discrets à fonction partielle. Cetteétude nous amène à considérer des objets qui possèdent la même dualité entredescription combinatoire et topologique que les automates cellulaires. Unenotion d'apériodicité joue un rôle central dans l'indécidabilité des propriétésde ces objets