ノービリセルオートマトン

ノビリ セルラー オートマトン(NCA) は、フォン ノイマン セルラー オートマトン(vNCA)のバリエーションで、追加の状態によってメモリと干渉のない信号の交差の手段が提供されます。ノビリ セルラー オートマトンは、イタリアのパドヴァにあるパドヴァ大学の物理学教授、レナート ノビリの発明です。フォン ノイマンは、信号の交差専用の状態の使用を明確に排除しました。

合流状態は変更され、正確に 2 つの信号パスが入射する場合 (合流状態に出入りする場合) は信号交差器官として機能し、入力のみが存在する場合は記憶器官として機能します。

フォン ノイマン セルラー オートマトンの状態セットに対するこれらの変更の利点は、信号の交差が大幅に緩和され、構成がフォン ノイマン セルラー オートマトンの対応する構成よりもわずかに小さくなり、計算スループットが増加することです。

フォン ノイマンのオリジナルのセル オートマトンでは、信号の交差ははるかに困難です。最も広く使用されている信号交差器官は、コード化チャネル(フォン ノイマン自身が考案)、ゴーマンのリアルタイム交差器官、およびムコパディヤイ交差器官です。コード化チャネルは個々のパルスのみを交差できます。他のものは、ノビリのセル オートマトンにおける交差器官に類似しており、干渉なしにパケット全体を交差できます。ムコパディヤイ交差器官は、図に示す配置で 3 つのXOR ゲートで構成されています。

Nobili セルオートマトンでは、信号交差器官は 2 つの垂直入力パスと 2 つの垂直出力パスを持つ 1 つの合流セルで構成されています。サイズが大幅に縮小されているため (vNCA の交差器官のいずれと比較しても)、NCA では自己複製マシンははるかにコンパクトです。たとえば、これまでで最も小さい複製子である λ _Gは、わずか 485 個の体細胞で構成されています。

vNCA にメモリを保存するには、複数の方法があります。そのうちの 1 つ (電子的方法) は、励起パルスを周回させる OTS セルのループを作成することです。最も一般的な方法 (電気機械的方法) は、特殊な伝送状態を使用して通常の伝送状態を構築および削除し、ゲートとして機能することです。わずかな変更を加えるだけで、ラッチ、パルス分割器、ワンタイム ゲートなど、さまざまなゲートを作成できます。

Nobili のセルオートマトンでは、このタスクも簡略化されています。出力のない合流セルは、出力が作成されるまで励起パルスを「保持」します。上記の λ _Gの図では、励起された合流セルはオレンジ色で表示されています。隣接する OTS セルが作成されるまでこの状態が維持され、その時点で情報は次の合流セルに流れます。

• Buckley, William R. (2008-01-01). 「フォン・ノイマン自己複製セルオートマトンにおける信号交差ソリューション」。ResearchGate 。2019年9月30日閲覧。^{[より良い情報源が必要]}