Aplicacion de los automatas

[pic]

Informe
Aplicación de los Autómatas



Introducción

En este informe describiré cuales son los distintos uso que se le pueden dar a los autómatas en las diferentes áreas de estudios, además sabremos en que cosas cotidianas se aplica el uso de autómatas y que nosotros vemos pero no sabemos que de fondo se esta ocupando esta teoría. Además deprofundizar en cada una de estas aplicaciones para poder saber como funciona cada una. Entre ellas dos ramas muy importantes que son los autómatas celulares y los autómatas programables.

Desarrollo

Definición de autómata
Autómata: tiene muchas definiciones ya que se puede tomar de varios puntos de vista una de ella es: Autómata del griego automatos (αὐτόματος) que significa espontáneo o conmovimiento propio. Pero la definición que nos interesa es la siguiente: La teoría de autómatas es una rama de las ciencias de la computación que estudia matemáticamente máquinas abstractas y problemas que éstas son capaces de resolver. La teoría de autómatas está estrechamente relacionada con la teoría del lenguaje formal ya que los autómatas son clasificados a menudo por la clase de lenguajesformales que son capaces de reconocer.

Ahora bien esta teoría se a llevado a muchos campos de la matemática, arquitectura, medicina, mecánica, etc. entonces a continuación veremos alguna de las distintas formas de que un autómata puede resolver los problemas que a diario de nos presentan.

Dividiré en dos grandes ramas de los autómatas para explicar su aplicación y funcionamiento estas son“Autómatas Celulares” y “Autómatas Programables”.

Empezare con los Autómatas Celulares:

Autómatas Celulares

Primero debemos partir definiendo que es un Autómata celular: Los autómatas celulares son redes de autómatas simples conectados localmente. Cada autómata simple produce una salida a partir de varias entradas, modificando en el proceso su estado según una función de transición. Un autómatacelular es un modelo matemático para un sistema dinámico que evoluciona en pasos discretos, esto quiere decir que dependiendo de las distintas variables que posea el autómata o que lo afecten (principalmente células vecinas) va tomando distintas opciones (podría ser “1” o “0”). Es adecuado para modelar sistemas naturales que puedan ser descritos como una colección masiva de objetos simples queinteractúen localmente unos con otros.

Dentro de la Vida Artificial, los Autómatas Celulares son el más claro ejemplo de este rodeo en la búsqueda de la inteligencia. Es bastante extraño decir que los Autómatas Celulares son inteligentes, no lo parecen en absoluto. En cambio, poseen muchos de los aspectos fundamentales de la vida en cuanto a procesos. Además, esto se intenta conseguir con la máximasimplicidad posible, por lo que podrían ser el fundamento, al menos teórico, de la vida, y por extensión, de la inteligencia.

En la década de los 50, dos neurofisiólogos, Warren S. McCulloch y Walter Pitts diseñaron un modelo matemático para representar el funcionamiento de las células cerebrales que fue el origen de los que hoy se conoce por redes neuronales. El modelo era una aproximación muysencilla al comportamiento real de las neuronas, pero tenía grandes aplicaciones en otros contextos. En el campo puramente matemático, Kleene redefinió el modelo y dio lugar a los autómatas finitos, especie de máquinas ideales o modelos matemáticos, al modo de la máquina de Turing, con posibilidades bastante más reducen la máquina de Turing, Von Neumann trabajó en una máquina auto reproductivaque llamó kinematon y en la idea de autómata celular.

El juego de la vida de Conway:

Uno de los autómatas celulares más conocidos es el que John Horton Conway llamó el juego VIDA (Life Game). El juego VIDA es un autómata celular bidimensional en cuadrícula con dos estados por celda. Cada celda o célula puede estar viva o muerta y en cada generación se aplica un algoritmo que sigue estas...