O documento discute autômatos celulares e o jogo da vida. Apresenta as definições de autômatos e suas características, tipos, e exemplos como o jogo da vida. O jogo da vida simula nascimento, morte e sobrevivência de células de acordo com regras simples de vizinhança. Após várias gerações, padrões complexos podem surgir das interações entre as células.

2. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
John Von Neumann
• Sistemas auto-replicativos
• Robô capaz de se copiar

3. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Fonte: Wikimedia.

4. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Stanislaw Marcin Ulam
• Seus trabalhos serviram
de inspiração para
Neumann.

5. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Autômatos podem ser definidos como modelos
abstratos de um computador digital que possuem
um mecanismo de entrada para leitura de uma fita
composta por um alfabeto dividida em células onde
cada célula contém um símbolo pertencente ao
alfabeto (ACIOLY et. al. 2002).
DEFINIÇÃO NA ÍNTEGRA

6. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• Autômatos são fáceis de implementar.
• Permitem uma visualização dinâmica e possuem
baixa dificuldade de entendimento.
• Utilizam de regras básicas e simples.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS

7. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• Autômato Celular a partir de Autômatos Finitos (peso
da vizinhança).
• Autômato Celular Unidimensional (depende do
estado dela própria e de suas vizinhas).
• Autômato Celular Bidimensional (oito elementos com
célula de transição no centro).
TIPOS DE AUTÔMATOS

8. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida

9. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Christopher G. Langton disse em setembro de 1987,
em Los Alamos na abertura da primeira conferência
sobre vida artificial:
“A vida artificial é o estudo dos sistemas artificiais
que exibem algumas das características
comportamentais dos seres vivos naturais. O
objetivo dessa busca é explicar a vida em todas as
suas possíveis manisfestações, sem exclusão dos
exemplos particulares que evoluíram sobre a Terra.”

10. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
A vida biológica e artificial
Para algo ser considerado vida deve atender a certos
requisitos como desenvolvimento, crescimento,
movimento, reprodução, evolução, entre outros.
O ponto principal do algoritmo genético está
na evolução, com códigos que visam imitar
a teoria da evolução de Darwin.

11. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
A vida nos dias atuais normalmente é complexa,
porém de acordo com a teoria de Darwin, nossos
organismos já foi mais simples o que a teoria não
explica, é de onde veio a vida presente na terra.
Então o que sobra é uma pergunta: como se iniciou
a vida que conhecemos hoje?

12. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Jhon Conway mostrou que embora a vida seja
desconcertante em sua complexibilidade, essa
complexibilidade pode surgir a partir de regras
simples, as provas vieram de um jogo, um jogo com
três regras básicas de sobrevivência, morte e
nascimento cujo os resultados eram tão
imprevisíveis que que lhe deram o nome de “vida”.

13. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
A ideia da vida tão complexa que vemos hoje ter
surgido de regras tão simples, parece assustador,
porém na década de 80 surgiu uma tendência
científica que poderia de fato ser um exemplo do
que acabamos de propor, essa tendência era
conhecida como a matemática do caos.

14. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Para simplificarmos o exemplo, podemos dizer que
das disciplinas responsáveis pelo surgimento da
vida artificial, a Inteligência Artificial foi o “pai”, a
Biologia a “mãe” e a Matemática do caos o “espírito”.

15. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Matemática do Caos
Cientistas notaram que a própria natureza seguia
um comportamento padrão matemático, que enfim,
foi chamado de Teoria do Caos. Uma das regras
pode de certa forma representar o nosso exemplo:

16. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Complexidade surgindo de
comportamentos simples
"O voo da borboleta no Japão, causa uma
tempestade no Brasil.“
Sistemas complexos como clima ou dinâmica de
populações, não possui regras complexas como
base de seu comportamento. A realidade é que
regras e comportamentos insignificantes é que
formam as complexas estruturas populacionais.

17. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Na Vida Artificial, o comportamento de um sistema
é estipulado a partir das características e
comportamentos de cada indivíduo. Na maioria das
vezes, o comportamento global se torna também
auto organizado, já que pelo contrário o sistema se
desintegraria.

18. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
Onde a liberdade entra nessa história?
Com o raciocínio que tivemos até agora, me
pergunto, não seria obvio que a liberdade existente
em cada indivíduo do jogo da vida é meramente
ilusória, porém podemos chegar à uma outra
conclusão se analisarmos a comunidade como um
todo. E se o jogo da vida emula a mesma, porque
não levar esse exemplo a vida real, será que
realmente somos livres como indivíduos?

19. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
O Jogo da Vida

20. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• John Horton Conway - 1970
• Simula o processo de nascimento,
sobrevivência e morte.

21. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
1 - Uma célula viva com 2 ou três vizinhos vivos, permanece viva.
2 - Uma célula viva com apenas 1 ou 0 vizinhos vivos morre
(solidão)
3 - Uma célula viva com 4 ou mais vizinhos morre
(superpopulação)
4 - Uma célula morta com exatamente 3 vizinhos vivos, renasce.

22. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• A ideia básica é que um ser vivo necessita de
outros seres vivos para sobreviver e procriar, mas
um excesso de densidade populacional provoca a
morte do ser vivo devido à escassez de comida

23. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• O jogo é baseado em um conjunto células com o
mesmo formato.
• Cada célula possui 8 vizinhos, que são
adjacentes, incluindo as diagonais.

24. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• Elas podem estar em dois estados vivas ou
mortas. O estado do tabuleiro evolui e se modifica
em pequenas passagens de tempo
• Os estados de todas as células em um instante
são considerados para calcular o estado de todas
as células no instante seguinte.

25. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
As regras que determinam os nascimentos, mortes
e sobrevivências são chamadas de leis genéticas
de Conway, que são:
• Sobrevivência: se uma célula tiver duas ou três
células vizinhas então sobrevive.

26. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• Morte: se uma célula tiver quatro ou mais células
vizinhas vivas, ela morre por causa da
superpopulação; se tiver uma célula vizinha ou
nenhuma, morre por solidão. (Em ambos os
casos, a célula é retirada do tabuleiro.)
• Nascimento: uma célula vazia ou morta, que
tenha exatamente três células vizinhas vivas se
torna viva.

27. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
O processo de recalcular toda a grade é chamado
de geração. Após diversas gerações pode ocorrer
• Aniquilação total das células (pode ocorrer, por
exemplo, quando o estado inicial consiste em
células colocadas de forma muito dispersa).

28. Oque é?
Existência de
liberdade
Jogo da vida
• População estaticamente estável.
• População dinamicamente estável.
• Oscilação entre populações diferentes (número de
células e conformação física variável)