Automate cellulairethumb|250px|right| À gauche, une règle locale simple : une cellule passe d'un état (i) au suivant (i+1) dans le cycle d'états dès que i+1 est présent dans au moins 3 des 8 cellules voisines. À droite, le résultat (complexe) de l'application répétée de cette règle sur une grille de cellules. Ce type d'automates cellulaires a été découvert par D. Griffeath. Un automate cellulaire consiste en une grille régulière de « cellules » contenant chacune un « état » choisi parmi un ensemble fini et qui peut évoluer au cours du temps.
Elementary cellular automatonIn mathematics and computability theory, an elementary cellular automaton is a one-dimensional cellular automaton where there are two possible states (labeled 0 and 1) and the rule to determine the state of a cell in the next generation depends only on the current state of the cell and its two immediate neighbors. There is an elementary cellular automaton (rule 110, defined below) which is capable of universal computation, and as such it is one of the simplest possible models of computation.
Theory of computationIn theoretical computer science and mathematics, the theory of computation is the branch that deals with what problems can be solved on a model of computation, using an algorithm, how efficiently they can be solved or to what degree (e.g., approximate solutions versus precise ones). The field is divided into three major branches: automata theory and formal languages, computability theory, and computational complexity theory, which are linked by the question: "What are the fundamental capabilities and limitations of computers?".
Automate quantiqueEn informatique quantique et en informatique théorique, un automate fini quantique est une généralisation des automates finis où un mot est accepté selon le résultat d'une certaine mesure. Il existe plusieurs modèles des automates finis quantiques ; le plus restrictif est celui des automates dits « measure-once » de ; un autre est celui des automates « measure-many » de . Ces deux modèles sont très différents l'un de l’autre ; le modèle « measure-once » se rapproche plus de la théorie classique des automates finis.
Théorie des automatesEn informatique théorique, l'objectif de la théorie des automates est de proposer des modèles de mécanismes mathématiques qui formalisent les méthodes de calcul.
Automatevignette|Karakuri serveur de thé, avec mécanisme, . musée national de la nature et des sciences de Tokyo. Un automate est un dispositif reproduisant en autonomie une séquence d'actions prédéterminées sans l'intervention humaine, le système fait toujours la même chose. L'automate est un objet programmé. En automatisme le terme est réservé aux dispositifs électromécaniques pilotant le système. Il commande le registre des sorties (commande des actionneurs) en fonction du registre des entrées (états des signaux envoyés par les capteurs) et de l'étape du programme en cours.
Automate de BüchiEn informatique théorique, un automate de Büchi est un ω-automate ou automate fini opérant sur des mots infinis, avec une condition d'acceptation particulière : une trace (ou calcul ou chemin infini) est réussie si et seulement si elle passe un nombre infini de fois par au moins un état acceptant. Un mot infini est accepté s'il est l'étiquette d'un calcul réussi. Ce type d'automate est utilisé en vérification de modèles. Ce type d'automate a été défini par le mathématicien Julius Richard Büchi.
Automate sur les mots infinisEn informatique théorique, et spécialement en théorie des automates, un automate sur les mots infinis ou ω-automate est un automate fini qui accepte des mots infinis. Un tel automate lit un mot infini, ainsi, l'exécution ne s'arrête pas ; les conditions d'acceptation portent sur l'exécution elle-même là où elles ne traitent que de l'état d'arrivée (et de la possibilité de lire le mot) dans le cas des automates sur les mots finis.
Wolfram codeWolfram code is a widely used numbering system for one-dimensional cellular automaton rules, introduced by Stephen Wolfram in a 1983 paper and popularized in his book A New Kind of Science. The code is based on the observation that a table specifying the new state of each cell in the automaton, as a function of the states in its neighborhood, may be interpreted as a k-digit number in the S-ary positional number system, where S is the number of states that each cell in the automaton may have, k = S2n + 1 is the number of neighborhood configurations, and n is the radius of the neighborhood.
Automate fini déterministeUn automate fini déterministe, parfois abrégé en AFD (en anglais deterministic finite automaton, abrégé en DFA) est un automate fini dont les transitions à partir de chaque état sont déterminées de façon unique par le symbole d'entrée. Un tel automate se distingue ainsi d'un automate fini non déterministe, où au contraire plusieurs possibilités de transitions peuvent exister simultanément pour un état et un symbole d'entrée donné.
ComputabilityComputability is the ability to solve a problem in an effective manner. It is a key topic of the field of computability theory within mathematical logic and the theory of computation within computer science. The computability of a problem is closely linked to the existence of an algorithm to solve the problem. The most widely studied models of computability are the Turing-computable and μ-recursive functions, and the lambda calculus, all of which have computationally equivalent power.
Machine de TuringEn informatique théorique, une machine de Turing est un modèle abstrait du fonctionnement des appareils mécaniques de calcul, tel un ordinateur. Ce modèle a été imaginé par Alan Turing en 1936, en vue de donner une définition précise au concept d’algorithme ou de « procédure mécanique ». Il est toujours largement utilisé en informatique théorique, en particulier dans les domaines de la complexité algorithmique et de la calculabilité.
Neurosciences computationnellesLes neurosciences computationnelles (NSC) sont un champ de recherche des neurosciences qui s'applique à découvrir les principes computationnels des fonctions cérébrales et de l'activité neuronale, c'est-à-dire des algorithmes génériques qui permettent de comprendre l'implémentation dans notre système nerveux central du traitement de l'information associé à nos fonctions cognitives. Ce but a été défini en premier lieu par David Marr dans une série d'articles fondateurs.
Théorie de la calculabilitéLa théorie de la calculabilité (appelée aussi parfois théorie de la récursion) est un domaine de la logique mathématique et de l'informatique théorique. La calculabilité (parfois appelée « computationnalité », de l'anglais computability) cherche d'une part à identifier la classe des fonctions qui peuvent être calculées à l'aide d'un algorithme et d'autre part à appliquer ces concepts à des questions fondamentales des mathématiques. Une bonne appréhension de ce qui est calculable et de ce qui ne l'est pas permet de voir les limites des problèmes que peuvent résoudre les ordinateurs.
Automate fini non déterministeUn automate fini (on dit parfois, par une traduction littérale de l'anglais, machine à états finis, au lieu de machine avec un nombre fini d'états ou machine à états finie ou machine finie à états), finite-state automaton ou finite-state machine (FSA, FSM), est une machine abstraite qui est un outil fondamental en mathématiques discrètes et en informatique. On les retrouve dans la modélisation de processus, le contrôle, les protocoles de communication, la vérification de programmes, la théorie de la calculabilité, dans l'étude des langages formels et en compilation.
Rule 90In the mathematical study of cellular automata, Rule 90 is an elementary cellular automaton based on the exclusive or function. It consists of a one-dimensional array of cells, each of which can hold either a 0 or a 1 value. In each time step all values are simultaneously replaced by the exclusive or of their two neighboring values. call it "the simplest non-trivial cellular automaton", and it is described extensively in Stephen Wolfram's 2002 book A New Kind of Science.
Physique numériqueLa physique numérique (ou parfois physique informatique) est l'étude et l'implémentation d'algorithmes numériques dans le but de résoudre des problèmes physiques pour lesquels une théorie existe déjà. Elle est souvent considérée comme une sous-discipline de la physique théorique mais certains la considèrent comme une branche intermédiaire entre la physique théorique et la physique expérimentale. En général, les physiciens définissent un système et son évolution grâce à des formules mathématiques précises.
Linguistique informatiqueLa linguistique informatique est un champ interdisciplinaire basé sur une modélisation symbolique (à base de règles) ou statistique du langage naturel établie dans une perspective informatique. Les langues humaines sont des systèmes sémiotiques où tout se tient et dont le sens est négociable, ce qui permet leur évolution. Le langage est véhiculé par plusieurs modalités sensorielles : le son (la parole), les traces graphiques (l’écriture), les gestes (langue des signes, gestuelle co-verbale).
Machine à compteursUne machine à compteurs est un modèle de calcul très rudimentaire. Les machines à compteurs sont parfois appelées machines à registres ou machines de Minsky. Dans sa version la plus simple une machine à compteurs est composée de deux compteurs (ou registres) et d'un programme. Chaque compteur est un entier naturel (non borné).
Géométrie algorithmiquevignette|Rendu d'un cylindre à l'aide d'un programme d'ordinateur. La géométrie algorithmique est le domaine de l'algorithmique qui traite des algorithmes manipulant des concepts géométriques. La géométrie algorithmique est l'étude des algorithmes manipulant des objets géométriques. Par exemple, le problème algorithmique qui consiste, étant donné un ensemble de points dans le plan décrits par leurs coordonnées, à trouver la paire de points dont la distance est minimale est un problème d'algorithmique géométrique.
