powrót

Robert Olszewski

Automaty komórkowe a generalizacja kartograficzna

Sprawdzenie przydatności metody automatów komórkowych do automatyzacji procesu generalizacji kartograficznej wymaga przeprowadzenia wielu eksperymentów numerycznych. Badania takie wykonano dla danych pozyskanych w ramach programu CORINE Land Cover. Sprawdzenie przydatności metody automatów komórkowych do automatyzacji procesu generalizacji kartograficznej wymaga przeprowadzenia wielu eksperymentów numerycznych. Badania takie wykonano dla danych pozyskanych w ramach programu CORINE Land Cover.

Skonstruowanie maszyny zdolnej do automatycznego wykonywania złożonych obliczeń było marzeniem pokoleń matematyków. Pierwszym krokiem ku jego urzeczywistnieniu stało się opracowanie w latach 30. XX w. przez Alana Turinga teoretycznego schematu takiej maszyny. Tak zwana uniwersalna maszyna Turinga to abstrakcyjna konstrukcja matematyczna pozwalająca w mechaniczny sposób wykonywać obliczenia na podstawie przedstawionego algorytmu. Maszyna Turinga stanowi teoretyczny schemat współczesnych komputerów jednoprocesorowych, jest także narzędziem mierzenia złożoności obliczeniowej. Równie istotne jest to, iż zaproponowany przez Turinga rozkład złożonej operacji na elementarne kroki obliczeniowe zapoczątkował badania w dziedzinie sztucznej inteligencji wykorzystującej matematyczny model mózgu. Niespełna dziesięć lat po przełomowych pracach Turinga złożoność obliczeniowa stała się przedmiotem badań węgierskiego emigranta Jonosa von Neumanna. Pracujący w latach 40. w laboratorium Los Alamos nad implozją materiałów rozszczepialnych naukowiec opracował teoretyczny schemat komputera neuronowego prowadzącego obliczenia równoległe. Prace von Neumanna mają fundamentalne znaczenie dla analizy numerycznej i wciąż mogą być inspiracją dla wielu dziedzin nauki.

Automaty komórkowe
Zajmując się zagadnieniem samoreplikujących się sztucznych organizmów, John von Neumann opracował metodę wykonywania obliczeń równoległych. Za radą lwowskiego matematyka Stanisława Ulama wprowadził do swej teorii pojęcie dyskretnego czasu oraz dyskretnej przestrzeni. Pozwoliło to nadać samoreprodukującej się maszynie von Neumanna znacznie prostszą, bardziej uniwersalną i abstrakcyjną postać – tzw. automatu komórkowego, rozumianego jako zestaw komórek zaprogramowany do wykonywania pewnych reguł. Automat ten miał strukturę sieci kwadratowej. Poszczególne komórki automatu mogły przyjmować określoną wartość (stan), zmieniającą się w kolejnych iteracjach (epokach obliczeniowych) na drodze cyfrowej ewolucji zależnie od stanu komórek otaczających. Ewolucja automatu opiera się na regułach lokalnych – każda komórka do określenia swego stanu w danej chwili potrzebuje jedynie informacji na temat stanu swych sąsiadów. Oznacza to, że działanie automatu komórkowego jest ze swej natury równoległe. Obliczenia w poszczególnych obszarach przebiegają niezależnie. Automat komórkowy można zatem uznać za prosty model komputera wieloprocesorowego.

Pełna treść artykułu w czerwcowym wydaniu GEODETY

powrót

REKLAMA

• zaloguj się    • rejestruj konto    • zapomniałeś hasła?

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.