Mathematische Biologie: Zelluläre Automaten in der Natur
Eigentlich sind zelluläre Automaten in den Köpfen der theoretischen Informatiker zu Hause. Sie bestehen aus lauter Exemplaren eines äußerst primitiven Automaten, die nur sehr wenige Zustände annehmen können – typischerweise zwei. Auf jedes Ticken einer gedachten Uhr ändert ein Automat seinen Zustand in Abhängigkeit von denen seiner unmittelbaren Nachbarn. Das ist alles.
Man pflegt den Gesamtzustand eines zellulären Automaten darzustellen, indem man jede Zelle entsprechend ihrem Zustand schwarz oder weiß färbt oder andersfarbig bei mehr als zwei Zuständen. Das ergibt abhängig von den Regeln, denen der Automat gehorcht, charakteristische Bilder mit geordneter oder auch chaotischer Struktur.
Kommen zelluläre Automaten in der Natur vor? Manche Verfechter des Konzepts würden diese Frage mit einem klaren Ja beantworten. Mehr noch: Die ganze Welt sei ein zellulärer Automat. John von Neumann (1903–1957) zeigte schon in den 1940er Jahren, dass zelluläre Automaten erstaunlich vielfältige Verhaltensweisen aufweisen; John Horton Conway erfand einen berühmt gewordenen Automaten namens "Game of Life"; Konrad Zuse (1910–1995) arbeitete das Konzept in seinem Artikel "Rechnender Raum" aus, und Stephen Wolfram erhob 2002 in seinem Buch "A New Kind of Science" den – heftig umstrittenen – Anspruch, alle Wissenschaft auf zelluläre Automaten zurückführen zu können ...
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