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並列セルラーオートマトンのページ/Parallel Cellular Automata.

updated in Sept. 16, 1999.

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セルラーオートマトンとその並列化

セルラーオートマトン(CA)とは、有限状態をもち現在の状態と近傍との演算だけで次の状態が決まる、抽象化された計算機構であり、1950年代から1960年代にかけて一世を風びした。特に、機械が自分自身を作り出すことができるかどうかの問題に対して、肯定的に解いたフォンノイマンの自己増殖機械の他、ライフゲームのような単純ではあるが、カオス的な振舞いを持つものに魅力を感じたものは少なくない。
そのセルラーオートマトンが、最近新しいシミュレーションの手法として甦ってきた。人工生命や物理現象のシミュレーションなどの分野においてである。特に、流体力学では、格子ガスモデルが、ナビエストークス方程式との等価性についても証明がなされている。
米国バージニア州Radford大学の J. Dana Eckartは、このセルラーオートマトンによるシミュレーターを書くための言語 Cellangを開発した。これには、コンパイラと視覚化ツールがあり、UNIX上で動作する。これは、フリーソフトとしても入手可能である。
Cellangで、たとrば、ライフゲームのプログラムは次のように書く。

2 dimensions of 0..1
sum := [ 0, 1] + [ 0,-1] + [ 1, 0] + [-1, 0] +
       [ 1,-1] + [ 1, 1] + [-1,-1] + [-1, 1]
cell := 1 when (sum = 2 & cell = 1) | sum = 3
     := otherwise

富士総合研究所解析研究グループ、アックス(京都)、および、慶應義塾大学安村研究室では、 Dr. Eckartの協力も得て、このたび、 Cellangの並列化コンパイラを開発し、視覚化ツールを一部拡張した。この並列版Cellangコンパイラは、PVMを用いた並列化されたCコードを出力する。そのソフトは、次のサイトから、ftp可能である:
ftp://ftp.axe-inc.co.jp/pub/fujiric/

cellangを用いた流体計算のサンプルは次の通り。