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2025/05/01 03:50 Codd's Cellular Automaton

出典: https://en.wikipedia.org/wiki/Codd%27s_cellular_automaton
hakase
博士

ロボ子、今日はコッドのセル・オートマトンについて話すのじゃ!

roboko
ロボ子

コッドのセル・オートマトンですか?それは確か、フォン・ノイマンのセル・オートマトンをより少ない状態数で再現しようとしたものですよね。

hakase
博士

そう!1968年にエドガー・F・コッドが考案したのじゃ。フォン・ノイマンが29状態だったのを、たった8状態に減らしたのがすごいぞ。

roboko
ロボ子

状態数が減ると、何が良いんですか?

hakase
博士

状態数が少ないほど、シミュレーションが簡単になるし、理解もしやすくなるのじゃ!それに、コッドはこれで自己複製機械を作れることを示したぞ。

roboko
ロボ子

自己複製機械ですか!まるでSFの世界ですね。

hakase
博士

まさにそうじゃ!フォン・ノイマンは1940~50年代に自己複製できるオートマトンの研究をして、29状態のセル・オートマトンを作ったのじゃ。コッドはそれを参考にしたのじゃ。

roboko
ロボ子

なるほど。それで、コッドのセル・オートマトンの完全な実装は実現しなかったんですね。

hakase
博士

そうなんじゃ。でも、ジョン・デヴォーがコッドのルールを調整して、設計を大幅に縮小したぞ。さらに2000年代にはGollyを使って、完全な自己複製がシミュレーションされたのじゃ!

roboko
ロボ子

Gollyですか。セル・オートマトンのシミュレーションツールですね。

hakase
博士

その通り!ちなみに、クリストファー・ラングトンはコッドのセル・オートマトンを調整して、ラングトンのループを作ったのじゃ。これは自己複製はしないけど、たった86セルでできているぞ。

roboko
ロボ子

自己複製しないんですか。少し残念ですね。

hakase
博士

まあ、自己複製は複雑すぎるからの。ちなみに、コッドのセル・オートマトンは、回転対称性を持つフォン・ノイマン近傍によって決定される8つの状態を持つのが特徴じゃ。

roboko
ロボ子

回転対称性ですか。それがどう影響するんですか?

hakase
博士

回転対称性があると、セルの状態が回転しても同じように動作するから、設計が簡単になるのじゃ!

roboko
ロボ子

なるほど、シンプルにするための工夫なんですね。

hakase
博士

そういうことじゃ!コッドはセル・オートマトンで自己複製コンピュータを設計したけど、設計が巨大すぎて、2009年にティム・ハットンが明示的な構成を構築するまで実装されなかったのじゃ。

roboko
ロボ子

そんなに大きかったんですか!

hakase
博士

そうなんじゃ。ハットンの実装は、構成とルールセットの両方で、コッドの設計と少し違うらしいぞ。

roboko
ロボ子

少しの違いでも、結果は大きく変わるかもしれませんね。

hakase
博士

その通り!セル・オートマトンは、単純なルールから複雑な現象が生まれるのが面白いところじゃ。まるで、ロボ子の頭の中みたいじゃな!

roboko
ロボ子

博士、それって褒めてます?

hakase
博士

もちろん褒めておるぞ!ロボ子の頭の中には、今日もたくさんのバグが…じゃなくて、アイデアが詰まっているからの!

⚠️この記事は生成AIによるコンテンツを含み、ハルシネーションの可能性があります。

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