2025年11月12日水曜日

オートマトンの歴史

 

時期 系統・代表例 概要(約200字)
1940–60年代 ノイマン型自己複製オートマトン ジョン・フォン・ノイマンとウラムが提案。生命の自己増殖を形式的に再現する試みで、後の人工生命研究の源流。複雑なルールで自己複製構造を生成し、情報と形の自己維持を数理的に示した。後にコッドが簡略モデルを開発。
1960年代 L-system(リンダンメイヤー) 植物の成長過程を記号列として再帰的に記述する文法モデル。枝分かれや葉の配置などを規則で生成でき、フラクタル幾何やCG植物モデルの基礎となる。ライフゲーム以前に形態生成オートマトンとして影響大。
1970年代 コンウェイのライフゲーム グリッド上のセルが誕生・生存・死の簡単なルールで進化。自己組織的に複雑なパターンが生まれ、計算能力も持つ。メディアで広まり、一般に「オートマトン=ライフ」という認識を定着させた。
1980年代 ウォルフラムの一次元CA/ラングトンのループ ウォルフラムはRule 30やRule 110で秩序と混沌の境界を分類。ラングトンは自己複製ループを開発し、単純ルールから生命的構造が生まれることを実証。可逆CAや格子ガスも物理モデリングに発展。
1990年代 発火型・可逆・物理系CA Brian’s Brain、Cyclic CA、Greenberg–Hastingsなど発火と拡散のリズムを再現。トッフォリ=マルゴラスの可逆CAや格子ボルツマン法は流体・熱伝導を近似し、物理シミュレーションや材料科学に応用。
2010年代以降 SmoothLife/Lenia/Neural CA SmoothLifeやLeniaは連続空間で擬生命パターンを生成。Neural CAはニューラルネットでルールを学び、形態形成や自己修復を実現。近年は学習とオートマトンの融合で「進化するルール系」へ展開。