波士顿大学Norman Margolus计算科学中心和麻省理工学院计算科学实验室
Raissa D 'Souza麻省理工学院物理系与人工智能实验室
元胞自动机（CA）可以被认为是由称为“细胞”的简单相同处理器组成的统一晶体排列。这些处理器在本地相互连接，并同步操作。CA计算很好地匹配了原子的大规模晶体排列的潜力和限制。由近原子尺度元素的宏观阵列构建而成的CA硬件可能有一天会为我们提供并行计算的速度、密度和大小，这是非CA格式无法达到的。今天的初级CA机器让我们开始开发和澳门威尼斯人注册网站研究大规模的晶体算法。尽管这里所展示的模拟都不涉及超过几百万个CA细胞，但在经济上和技术上都可以实现比这大许多数量级的模拟。
在这个视频中，我们展示了一些属于“物理的离散粒子模拟”类别的CA模型。例如，我们展示了一个简单的半数值晶格气体模拟，说明了流体动力流过障碍物时的交替涡脱落。这种模型结合了有限差分格式和分子动力学的许多最好的方面。我们还展示了一个简单的可逆CA的例子，它显示了大规模的图案形成。该系统具有真实的熵，可作为澳门威尼斯人注册网站研究图案形成热力学的实验室。它还说明了广泛的现实动态和统计力学模型，这些模型可以作为计算CA模型带入生活。一般来说，在宏观方程和分子动力学之间的情况下，物理的CA模型目前是最有趣的计算。
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部分1A：元胞自动机扩散。
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片段1B：逆粒子动力学的元胞自动机扩散。
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第二部分：半数值晶格气体模型。
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片段3A：一个简单的可逆CA规则，在3D空间中实现。系统的横截面使用离散CA光渲染。
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片段3B：为了显示最终的金字塔图案的结构，渲染平面向前推进到三维空间的边缘，然后回到中心。
硬件：第一作者与MIT/LCS信息力学组合作开发的8处理器CAM-8 CA机。软件：第一作者编写的定制CAM-8仿真可视化环境“Step-6.0”。图形编程和视频制作：Robert Putnam和Laura Giannitrapani，波士顿大学科学计算和可视化组。致谢：CAM-8工作由DARPA支持，授权N0014-89-J-1988，合同DABT63-95-C-0130。整数晶格气体模型是由美国空军的J. Yepez联合开发的；以及波士顿大学计算科学中心的B. Boghosian、F. J. Alexander和N. Margolus。这项晶格气体澳门威尼斯人注册网站研究得到了AFOSR（倡议2304CP和拨款F49620-95-1-0285）和菲利普斯实验室的支持。