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Aut�mata (4,h) regla 016ED4BB

El aut�mata celular regla 016ED4BB presenta grados de reversibilidad para configuraciones que no sean m�ltiplos de tres. En primer instancia obtengamos los productos matriciales por estado para determinar si alguno de los cuatro estados determina la reversibilidad para este aut�mata.

Primeramente construyamos sus matrices de conectividad.

Todas las matrices cumplen con la condici�n de que su traza es igual a uno, lo que significa que las configuraciones de tama�o uno tienen un �nico ancestro. Ahora analizaremos cada uno de los estados y sus respectivas potencias.

Las matriz elevada a una n-�sima potencia es idempotente para toda , por lo que para toda cadena formada por el estado 00*, esta cadena va a tener un �nico ancestro.

La matriz de conectividad alcanza la idempotencia cuando , y conserva la para cualquer potencia de .

Para el estado 2 su matriz de conectividad alcanza r�pidamente la idempotencia cuando n=2. Mostrando un �nico ancestro para configuraciones 22*.

La matriz alcanza la idempotencia cuando igual que el estado 1 y la lo que confirma un �nico ancestro para toda configuraci�n formada por la cadena 33*.

Todo parece indicar que el aut�mata celular es reversible para todas las configuraciones de tama�o par e impar. Sin embargo si an�lizamos su diagrama de parejas veremos que no es reversible.

 
Figura 4.10: Diagrama de parejas de la regla 016ED4BB.

La Figura 4.10 ilustra la existencia de ciclos fuera de la diagonal, lo que implica que este aut�mata celular no es reversible. La explicaci�n de este f�nomeno es que los ciclos se forman por cadenas que estan formadas por combinaciones de los mismos estados. Si efectuamos todas las combinaciones posibles cuando l=2, entonces tenemos dieciseis casos posibles donde la .

 
Figura 4.11: �rboles topol�gicos con l=2.

La Figura 4.11 ilustra todas las configuraciones donde el mapeo global es biyectivo y l�gicamente t�mbien es reversible para este valor. Por que s�lo existe una configuraci�n que construye a otra configuraci�n para todos los estados globales que podemos formar con l=2. Los ciclos 5 y 10 son de longitud uno, esto quiere decir que la evoluci�n para este caso va a ser siempre 5 � 10 en todo el diagrama de evoluciones.

Ahora analizemos la secuencia formada por los estados 123 donde sus productos matriciales los representamos de la siguiente manera:

podemos ver que la lo que implica que la configuraci�n tiene dos ciclos que a su vez indican dos ancestros para dicha cadena. Estas cadenas estan formadas por los bloques de evoluci�n 1221 y 3013, sus ancestros de la cadena 123 son los estados 221 y 013 respectivamente.

 
Figura 4.12: Diagrama de transiciones con l=3.

La Figura 4.12 ilustra uno de los �rboles topol�gicos cuando l=3 y podemos verificar que la cadena 123 representada por el estado global 27 tiene dos ancestros, los estados globales 41 y 7 representadas por las cadenas 221 y 013 respectivamente.

Por lo que deducimos que para determinar los grados de reversibilidad de un ancho espec�fico tenemos que efectuar todas las combinaciones posibles determinadas por k. Y el orden de n determinar� el tama�o de l para toda configuraci�n .

Comprobando los grados de reversibilidad para este aut�mata revisemos la secuencia 102303 que debe de tener m�s de un ancestro, ya que l es un m�ltiplo de tres en este caso.

La matriz de conectividad para la cadena representada por los estados 102303 presenta una lo que implica que dicha configuraci�n posee dos ancestros y no es reversible cuando l=6.


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Genaro Ju�rez Mart�nez
E-mail:genaro@sparcomp.cs.cinvestav.mx