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| Acadêmico(a): Guilherme Humberto Jansen |
| Título: Simulador de autômatos celulares unidimensionais |
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| Introdução: |
| Há três séculos, a ciência foi transformada pela ideia de que regras baseadas em equações matemáticas poderiam ser utilizadas para descrever o mundo natural (WOLFRAM, 2002). Foi no início dos anos 50, conforme descreve Pickover (2009), no Laboratório Nacional de Los Alamos, que Stanislaw Ulam e John Von Neumann criaram o conceito de autômato celular, o primeiro durante o estudo do crescimento de cristais e o segundo de sistemas auto reprodutores. Os detalhes sobre os estudos de John Von Neumann permaneceram inéditos até a sua morte em 1957, sendo editados e publicados posteriormente em 1966 por Arthur W. Burks (MCINTOSH, 2009). Foi apenas em outubro de 1970 que uma publicação de Martin Gardner na revista Scientific American impulsionou a popularização do tema, descrevendo a criação de John Horton Conway intitulada Game of Life, o autômato celular bidimensional mais conhecido até hoje. Ainda assim, Schiff (2008) afirma que o estudo dos autômatos celulares não continha muita profundidade, análise e aplicabilidade, impossibilitando sua abordagem como disciplina científica. Schiff (2008) comenta ainda que esta realidade mudou no início dos anos 80, quando o físico Stephen Wolfram iniciou o primeiro estudo aprofundado sobre os autômatos celulares (WOLFRAM, 1983). Nesta obra, assim como em obras subsequentes, Wolfram criou algumas das imagens que se tornaram icônicas na área, representadas inclusive em seu livro (WOLFRAM, 2002). Wolfram (2002) apresenta mais de vinte áreas do conhecimento diferentes na qual os autômatos celulares podem ser utilizados, entre elas: matemática, física, biologia e ciência da computação. Ele destaca ainda que este conceito possui capacidade de generalização superior à da matemática contemporânea, sendo capaz inclusive de abordar problemas em seus fundamentos. Na definição dos autômatos celulares, Wolfram (1983) os formaliza como idealizações matemáticas de sistemas físicos nas quais o espaço e o tempo são discretos, sendo as grandezas físicas abordadas por um conjunto finito de valores igualmente discretos. Sua representação pode ser feita por meio de um espaço n-dimensional composto por células que interagem entre si em função do tempo, alterando seus estados através de uma regra pré- estabelecida. Diante da grande abrangência desta área em recente expansão, desenvolveu-se uma ferramenta que serve de apoio didático para iniciar o estudo dos autômatos celulares na sua forma mais elementar. O objetivo desta ferramenta é computar autômatos celulares unidimensionais, permitindo que o usuário entenda o seu funcionamento de forma prática, garantindo a base de conhecimento necessária para explorar abordagens de maior complexidade |
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