ИССЛЕДОВАНИЕ АБСТРАКТНОГО КЛЕТОЧНОГО АВТОМАТА НЕЗАВИСИМОГО ОТ ВРЕМЕНИ

Актуальность исследования обусловлена всё возрастающим количеством, как вычислительных ядер у отдельно взятого вычислительного устройства, так и общего числа таких устройств. При этом многие алгоритмы рассчитаны на работу в строго определенной последовательности, в результате чего, либо часть вычислительной мощности простаивает, либо поверх основных вычислений достраивается дополнительная логика, которая не только усложняет разработку, но и требует дополнительных вычислений, единственной целью которых является синхронизация между узлами/ядрами/потоками. В связи с этим, данное исследование направлено на выявление способа выполнения вычислений без необходимости синхронизации как таковой, на примере работы клеточного автомата. Ведущим методом исследования данной проблемы является математическое и компьютерное моделирование работы клеточного автомата, позволяющие комплексно рассмотреть первопричину возникновения необходимости выполнения синхронизации – времени. В статье представлен способ описания клеточного автомата, в котором исключены все излишние сущности, одной из которых стало время, в результате чего исчезла необходимость и в синхронизации. Выявлены ключевые сущности, которых достаточно для полноценного описания работы произвольного клеточного автомата. Обоснована применимость минимального набора сущностей на примере элементарного одномерного клеточного автомата.

1. Моделирование квантовых цепей на виртуальном клеточном автомате /Матвеева И.В. —№5.—СПб: Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2011.—33-39с.

2. Адамсон, Н.Н. Модель "учитель-ученики" в рамках представления клеточных автоматов, Вестник Московского государственного областного университета /Н.Н. Адамсон, Е.В. Калашников. — №1. — Москва: Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика, 2018. — 6-15с.

3. Мочалова, Ю.Д. Моделирование эпидемий с использованием клеточного автомата, в сборнике: Современные инновации: теоретический и практический взгляд сборник научных трудов по материалам VIII Международной научно-практической конференции /Ю.Д. Мочалова. — Москва: «Проблемы науки», 2018. — 12-13с.

4. Витвицкий, А.А. Клеточные автоматы с динамической структурой для моделирования роста биологических тканей /А.А. Витвицкий. — том 17. — Новосибирск: Сиб. журн. вычисл. матем, 2014. — 315-327с.

5. Медведев, Ю.Г. Моделирование движения поршня в газовой среде клеточным автоматом/Ю.Г. Медведев. — № 4(10). — ПДМ,2010. —100– 108с.

6. Кучеренко, И.В. Об условиях разрешимости обратимости клеточных автоматов /И.В. Кучеренко. — Том 11, номер 1-4. — Москва: Интеллектуальные системы, 2007. — 756-768с.

7. Титова, Е.Е. Конструирование изображений клеточными автоматами /Е.Е. Титова. — Москва: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2015. — 105-122с

8. A New Kind of Sсienсe /Stephen Wolfram. — Wolfram Media, Inс, 2002. — 1197 P.

9. The fantastic Combinations of John Conway's new solitaire game "life" /Stephen Wolfram. — №4. — Scientific American, 1970. — 120-123с

10. Принципы квантовой механики /Дирак П. А. М. — №4. — Москва: Мир, 1979. — 27с.

11. Mind and the World Order /Lewis, O. I. — New York: С. Scribner’s Sons, 1929. — 455с

12. Sylvester Matrix [Электронный ресурс] / Weisstein, Eric W. — Электрон. текстовые дан. — Режим доступа: http://mathworld.wolfram.com/SylvesterMatrix.html, свободный.

13. The Hadamard Product [Электронный ресурс] / Million, Elizabeth. — Электрон. текстовые дан. — 2007: Режим доступа: http://mathworld.wolfram.com/SylvesterMatrix.html, свободный.