我一直在尝试确定暂停问题对于3符号一维元胞自动机是否可以确定。
定义令表示系统在时间步骤i的配置。更正式地f :A ∗ × N → A ∗,其中A是字母。
定义。元胞自动机在配置已经停止,如果∀ ķ ∈ Ñ我们有˚F (瓦特,我)= ˚F (瓦特,我+ ķ )。
给定元胞自动机的暂停问题如下:
输入:有限词问题:自动机会在某些状态s停止吗?
此处定义了基本元胞自动机(带有2个符号)。我专注于相同类型的celullar自动机,除了我对带有3个符号而不是2个符号的CA感兴趣。
从现在起,我会表示的形式我的规则,这意味着3个相邻的符号产生另一个在他们之下。
对于基本的2符号元胞自动机,暂停问题是可以确定的
我将用表示白色单元格,用1表示黑色单元格。
如果我们有规则,001 → 1,100 → 1,我们知道自动机不会暂停。因为按照第一个规则,由于我们的网格是无限的,所以我们总是会有3个白细胞生成一个黑细胞。使用第二和第三条规则,单词将扩展到两侧,并且自动机将永不停止。
在其余情况下,我们可以让它进化步,看看它是否停止。如果它停止了,那么好了,它停止了,如果没有停止,那么它重复了一些组合并陷入了一个循环,所以我们还可以得出结论,它不会停止。
我对3符号案例的理解
显然,如果我们有规则或000 → 2,它不会停止。但是形式为00 x → y和x 00 → y的边规则很难分析,因为如果我们有规则002 → 1和001 → 0怎么办?
这是我想出的:
让我们考虑这些规则的所有组合:
- 和 002 → 0
- 和 002 → 1
- 和 002 → 2
- 和 002 → 0
- 和 002 → 1
- 和 002 → 2
- 和 002 → 0
- 和 002 → 1
- 和 002 → 2
我没有为形式的规则写案例,因为它们是对称的。
因此,在第一种情况下,很明显输入字不会扩展到侧面,因为这些侧面符号规则会产生零。
在情况5、6、8、9中,很明显自动机永远不会停止,因为输入单词会不断扩展。
案例2、3、4、7更为有趣。首先,让我们注意,情况2与情况7类似,情况3与情况4类似。因此,为简洁起见,我们仅考虑情况2和3。
我先考虑案例3,因为它比较容易。
这是我们需要考虑的所有组合:
010 011 012
0 0 0
0 0 1
0 0 2
0 1 0
0 1 1
........... etc
如果上表中有第一个三元组,将会发生什么情况的说明
广义情况3
我被困在那里
现在让我们考虑情况2。
这就是我被困住的地方,不知道该怎么办。
这是桌子:
010 011 012
0 0 0
0 0 1
0 0 2
0 1 0
0 1 1
0 1 2
0 2 0
0 2 1
0 2 2
1 0 0
1 0 1
1 0 2
1 1 0
1 1 1
1 1 2
1 2 0
1 2 1
1 2 2
2 0 0
2 0 1
2 0 2
2 1 0
2 1 1
2 1 2
2 2 0
2 2 1
2 2 2
你们能告诉我如何解决吗?我似乎无法解决这个问题。
或者,如果这个3符号元胞自动机看起来像是已被证实无法解决停顿问题的东西,那么我该如何将其减少到3符号元胞自动机呢?