
Zelluläre Automaten

Zelluläre Automaten
Viele Themen aus den Naturwissenschaften behandeln Effekte, bei denen sich Größen gegenseitig beeinflussen, die räumlich benachbart sind. Ein klassisches Beispiel ist die Wettervorhersage: Hier beeinflusst z. B. der Luftdruck eines Gebietes (einer Zelle) die Druckverhältnisse in den Nachbargebieten u. a.m. ; die gesamte Erde ist metereologisch inzwischen in kleine Zellen eingeteilt und stellt so betrachtet einen Zellulären Automaten dar.
Spezielle Fragestellungen erfordern jeweils eigene Regeln, nach denen sich die Zellen gegenseitig beeinflussen. Dies ist ein Thema der Modellbildung, also der Aufstellung spezifischer Algorithmen, mit deren Hilfe die Fragestellung simuliert werden kann. Dazu gehört letztlich die visuelle Darstellung der erhaltenen Ergebnisse, so dass Grafikprogrammierung und Farbdarstellung ebenfalls Themen dieser Kurse sind.
Mögliche Themen sind u. a.
- Simulation der Diffusion
- Musterbildungen durch einfache Regeln oder durch Aktivator- und Inhibitor-Diffusion (z. B. Felle, Muschelschalen)
- Ausbreitung von Pflanzen, Bränden, Infektionen u.v.a
- Spezielle Bildbearbeitungen (Weichzeichner etc.)
- und natürlich: "Game of Life" (nach Conway)
Dauer:
- halbtägig bei Verwendung fertiger Programme
- ganztägig bei eigener Programmierung (Delphi, VisualC++)
gute Programmierkenntnisse sind erforderlich Jahrgangsstufe: 11 - 13

