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Algoritmo de Hillman.

David Hillman [10] desarrolla un algoritmo para detectar todos los posibles ACLR con culaquier número de estados y cualquier tamaño de vecindad, el proceso es el siguiente:

Se van formando todos los posibles ancestros de una cadena y de tamaño w y se almacenan en una tabla las parejas formadas por los 2r elementos iniciales y finales de cada , esto se hace para cada posible y, al final se tendran un conjunto de tablas que guardan los 2r elementos iniciales y finales de los posibles ancestros de cada cadena de ancho w, a tal conjunto se le denominará ; se empieza con w=1, para valores de w>1 simplemente se concatena con comparando cada tabla de con cada tabla de , si 2r elementos finales de la tabla en son iguales a los 2r elementos iniciales de la tabla en entonces se añade una nueva entrada en la tabla de formada por los 2r elementos iniciales en la tabla de y los 2r elementos finales en la tabla de , las tablas de se obtienen directamente de la regla de evolución, de esta manera el proceso puede ser implementado en una computación recursiva; si el ACL es reversible, debe existir para cada tabla en una sola pareja en donde los 2r elementos iniciales sean iguales con los 2r elementos finales ya que esto indicaría que una y solo una cadena de longitud w puede evolucionar en y para toda y de longitud w, es decir, cada posible cadena solo tendría un único ancestro y por lo tanto su evolución sería invertible.

Por supuesto, si w es grande el método se vuelve muy laborioso, sin embargo Hillman hace dos observaciones que minimizan este problema; en primera si la tablas de un conjunto no tienen todas el mismo número de parejas entonces el ACL no es reversible pues este desequilibrio llevará a que la información del sistema se pierda gradualmente y con esto la reversibilidad del mismo; el segundo punto que Hillman señala es que como los valores que pueden tener cada tabla son finitos, entonces llegará un momento en que se repetirán estos valores; en síntesis, si cada tabla en tiene el mismo número de parejas para y para i<j entonces el ACL es reversible y el proceso termina.

Veamos un ejemplo de este algoritmo para ACL(3,h).

 
Figura: ACL(3,h) regla 6007.

Formemos las tablas de los 2r elementos iniciales y finales para los ancestros de 0, 1 y 2.

 
Tabla: Conjunto para el ACL(3,h) regla 6007.

Para se encuentra que cada posible cadena tiene un solo ancestro, ahora concatenemos consigo mismo para obtener los ancestros de 00, 01 y 02.

 
Tabla: Concatenación de con .

Como no se cumple la condición de que cada tabla tenga el mismo número de parejas, se detiene el algoritmo y ACL(3,h) no es reversible.

Veamos otro ejemplo para otro ACL(3,h).

 
Figura: ACL(3,h) regla 14007.

Formemos las tablas de los 2r elementos iniciales y finales para los ancestros de 0, 1 y 2.

 
Tabla: Conjunto para el ACL(3,h) regla 14007.

Para también encontramos que cada posible cadena tiene un solo ancestro, ahora concatenemos consigo mismo para obtener los ancestros de 00, 01 y 02.

 
Tabla: Concatenación de con .

Aquí se observa que la cadena 00 tiene tres posibles ancestros mientras que las cadenas 01 y 02 no tienen ninguno, así que se detiene el algoritmo y ACL(3,h) no es reversible.

Veamos otro ejemplo para otro ACL(3,h).

 
Figura: ACL(3,h) regla 2119.

Formemos las tablas de los 2r elementos iniciales y finales para los ancestros de 0, 1 y 2.

 
Tabla: Conjunto para el ACL(3,h) regla 2119.

Para también encontramos que cada posible cadena tiene un solo ancestro, ahora concatenemos consigo mismo para obtener los ancestros de todas las posibles cadenas de longitud 2, en este caso solo obtenemos tres tablas distintas las cuales son:

 
Tabla: Conjunto .

Si concatenamos ahora con obtenemos:

 
Tabla: Conjunto .

Como este conjunto es igual a , tenemos que el ACL(3,h) es reversible y se detiene el proceso.

En resumen, el algoritmo de Hillman va formando todos los posibles ancestros de las cadenas de longitud w empezando desde 1 y checa si hay un único ancestro para cada una de estas cadenas de longitud w+2r que al tener los elementos 2r iniciales y finales iguales, se pueda representar como una secuencia de estados también de longitud w que evoluciona en la cadena estudiada.

 
Figura: Ancestro único de la cadena 01 que puede representarse con la misma longitud.


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Seck Tuoh Mora Juan Carlos
E-mail:seck@delta.cs.cinvestav.mx