Cellular Automata

CellularAutomata에 대한 연구는 최초에 John von neumann에 의해 이루어졌으며, 그 후 Mathematica로 유명한 Stephen Wolfram에 의해 물리학적으로, 전산학적으로 깊이있게 연구되었다. 그의 1 dimensional formal cellular automata에서 시작한 Automata에 대한 연구는 뒤를 이은 연구의 표본처럼되어서 지금의 Complex System과 같은 신과학 분야의 토대를 이루고 있다.

Cellular Automaton은 주변 환경에 의해 자신의 상태가 결정되는 cell들의 집합으로 구성된 하나의 기계를 말하며, CellularAutomata는 이러한 다양한 종류의 Cellular Automaton을 총칭해서 부르는 말이다. 이것은 컴퓨터로 시뮬레이션 될 수도 있으며, Crystal , DNA, 혹은 FPGA같은 자연물로도 구현될 수 있다. 물론 crystal이나 DNA로 구현하는 것은 초보적인 수준에 지나지 않지만, 차세대 계산 방식으로 많은 연구가 이루어지고 있다.

CellularAutomata의 computability는 TuringMachine를 포함함이 여러차례 증명되어 있다. Wolfram의 사이트에 가보면, CellularAutomata로 어떻게 universal TuringMachine을 구현할 수 있는지 잘 나와있다. 기타 각종 변형 CellularAutomata가 어떻게 TuringMachine과 동등해지는지에 대해서 증명한 논문은 인터넷에 널려있다.

Cellular Automaton의 하나의 Cell은 아무 의미없어 보이는 룰에 의해 움직일 뿐이지만, 이들이 모여서 실제로 computing power를 가지게 될 수 있다. 이와 같이 작은 조각이 보이는 것과는 전혀다른 새로운 능력을 갖는 이들의 특성 때문에 Cellular Automata가 창발성이 있다고 말하는 것이며, 많은 사람들의 연구의 대상이 되는 것이다.

CellularAutomata가 인기를 얻은 것은 무엇보다도 Complex System에 관한 연구의 폭발적인 인기와 더불어서일 것이다. 그리고 2D에서 IsingModel이라는 물리학의 ferromagnetism에 관한 모델링의 성공이 물리학도들의 눈길을 끌었다고 생각한다.

CellularAutomata의 가치는 그 창발성의 모델링 가능성과 더불어 실제 자연계에서 일어나는 많은 부분이 CellularAutomata와 비슷한 모양새를 가지고 있다는 것이다. 진화 모델링이나 신경세포의 분화 등 CellularAutomata의 모델링의 가능성은 놀라우며, 그 때문에 정말 병렬처리가 가능한 CellularAutomata에 몇몇 freak들이 매달리고 있는 것이 아닐까 한다. 그러한 모델링이 실제가 되었으면 하는 기대, 혹은 그러한 모델링으로부터 실제보다 더 뛰어난 무엇을 얻을 수 있을 거라는 등의 것들 말이다..