Тема: Клеткалы автомат ҳәрекетин моделлестириў.

Баслы мәселе клетканың кирис бөлимине тосынананлы ўақыт моментинде шегаралық тәсир – сигнал келип түскенде оның имитациялық моделин дүзиў есапланады. Жәнеде клетканың қозыў ҳәм рефракторлық аҳўалындағы қысқарыўын имитациялаў керек болады.

Усы клетканың функцияналлық образынан келип шығып оның ең әпиўайы математикалық модели ретинде үш ишки аҳўалға ҳәм еки кирис, еки шығыс сигналына ийе автоматты алыўға болады. егер х₁ ҳәм х₀ деп клеткаға сыртқы тәсир бар ҳәм жоқ деп белгилесек, ал y_1, y₀ деп оның сәйкес қысқарыўы ҳәм қысқармаўын белгилеп, тыныш аҳўалды 1 деп, қозыў аҳўалды – 2 деп рефракторлықты - 3 деп белгилесек, онда автоматтың алфавити өмендеги көриниске ийе болады

Ўақыт дискрет берилген болса, автоматтың бир аҳўалдан екинши аҳўалға өтиў характеристикалық функцияларын шығыс функциясын бир ўақыт такти T да төмендегише анықлаймыз.

, ,

Көрсетилген клетканың формал сүўретлениўин Мур автоматы анықлайды ҳәм оны А(1,1) деп белгилеймиз.

Бундай улыўма көриниске ийе автоматлық моделде биологиялық тоқымаларға тән өзгешелик болмайды, сонлықтан моделде клеткалық өзгешеликлерге байланыссыз болған тоқымалардың биологиялық қәсийетлерин анализлеў мүмкин болады. А(1,1) клетка автоматының граф көриниси 1-сүўретте көрсетилген.

1-cүўрет.

Имитациялық программаны дүзиўди клетка автоматтың кирисине тосыннанлы қоздырыўшы сигналларды жеткерип бериўши алгоритмди анықлаўдан баслаған мақсетке муўапық болады. Әпиўайы жағдайда Бернуллидиң тең өлшемли бөлистириў нызамын таңлаў мүмкин ҳәм оны мына алгоритм менен есалаў мүмкин

U_i+1=f(U_i x F)

бул жерде f(U_i x F) - U_i x F санының бөлшек бөлеги; f – санның бөлшек бөлегин ажыратыўшы функция. U_i+1 санының бөлшек бөлегиниң мәнислер жыйыны 0.5 санына салыстырғанда екиге ажыралады: U_i+1>0.5 ҳәм U_i+1  0.5 болып. Биринши көпликтиң мәнислерин клеткаға тәсир барлығы х₁, ал екинши көпликтиң мәнислерин тәсир жоқлығы х₀ менен сәйкеслеп алсақ , онда оларды тосыннанлы ўақыт бирлиги t да келип түсетуғын кирис стимуллар избе-излиги деп қараўға болады.

Клетканың имтациалық моделиниң жалғыз өзгериўшисин КЛЕТКА деп белгилейик. Реал клетканың үш аҳўалы тыныш, қозыў, рефракторлық аҳўалларына сәйкес ол жоқарыда айтылған мәнислерди қабыл етип алады {1, 2, 3}= КЛЕТКА.

Имитациялық програманы дүзиўден алдын оның структуралық схемасын дўзип алыў керек. Бундай структуралық схема 2-сүўретте келтирилген.

2-сүўрет. Клетка автомат имтациялық модели структуралық схемасы.

Енди бул схемадағы бөлек блоклардың жумысын айтып өтемиз.

1. Клетканың басланғыш аҳўалы ҳәм кирис сигналлары ретинде тосыннанлы избе – изликлер анықланыўшы блок.

2. Тыныш аҳўалды таныўшы логикалық блок, яғный КЛЕТКА=1 екенин тексериў.

3. Тыныш аҳўалдағы клетка ушын оның кирисинде тәсир етиўши тосыннанлы сигналды пайда етиўши блок.

4. Клетканың қозыў аҳўалын таныў блогы. Бунда КЛЕТКА өзгериўшиси 2 мәнисин қабыл етиўи тексериледи.

5. Клетканың кирисинде қоздырыў сигналы пайда болғанда ол сол аҳўалға өтеди ҳәм КЛЕТКА=2 болады.

6. Қоздырылған клетка ҳәмме ўақытта рефракторлық аҳўалға өтеди, яғный КЛЕТКА=3 мәнисин алады.

7. Рефракторлық аҳўалдан клетка тек тыныш аҳўалға өтеди, КЛЕТКА=1 мәнисин алады.

8. Клетканың аҳўалларын печатқа шығарыў ҳәм программаның басына қайтып цикллы процессти даўам еттириў.