home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #26 / NN_1992_26.iso / spool / comp / theory / cellaut / 513 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-11  |  3.7 KB

  1. Path: sparky!uunet!charon.amdahl.com!pacbell.com!ames!agate!apple!decwrl!atha!aupair.cs.athabascau.ca!burt
  2. From: burt@aupair.cs.athabascau.ca (Burt Voorhees)
  3. Newsgroups: comp.theory.cell-automata
  4. Subject: Re: Undecidability of configurations/progression
  5. Message-ID: <burt.721505936@aupair.cs.athabascau.ca>
  6. Date: 11 Nov 92 18:18:56 GMT
  7. References: <1992Nov8.210220.29731@hellgate.utah.edu> <9211110145.AA23882@math.
  8. Sender: news@cs.athabascau.ca
  9. Distribution: inet
  10. Lines: 67
  11.  
  12. >In one dimension there is a procedure to decide whether a configuration has
  13. >a predecessor.  If there exists one, it can be shown that there is a
  14. >predecessor which is eventually periodic.  Furthermore you can decide if a
  15. >finite configuration has a finite predecessor.  This result is (to my
  16. >knowledge) due to Golze.  Proofs are not difficult.
  17.  
  18. What is the reference for this?
  19.  
  20. I don't think that this can be true, at least in the way that I read it.
  21. That is, suppose that we have a 1-d CA with global rule F and we know that
  22. a configuration x has a predecesksor y, so that F(y) = x.  Does this claim
  23. that there is some other predecessor z of x with some n such that
  24. F^n(z) = x and that z is eventually periodic?
  25.  
  26. A counter-example to this is the rule D on the spacce of half-infinite
  27. 0,1 sequences defined by [D9x0    [D(x)]i = xi+xi+1  (rule 60 or 102,
  28. I forget which).  Every configuration has a predecessor under this rule,
  29. given by solving D9   D(x) = y to get x = x0+Bs^-1(y) where s^-1 is the
  30. left shift and B is a parity operator: [B(y)]i = sum(j=1-i)yj
  31. (ref: Predecessor states for certain cellular automata evolutions,
  32. Burton Voorhees, Commun. Math. Phys. _117_ 431-439)
  33.  
  34. The operator B has a period doubling property: if y is periodic with
  35. period n then there is a k such that B^k(y) has period 2n.  Based on
  36. this one can eventually show that D maps periodic sequences to periodic
  37. sequences, eventually periodic sequences to eventually periodic
  38. sequences, and non-periodic sequences to non-periodic sequences.
  39. So it seems to me that if x is a non-periodic sequence then all of
  40. the predecessors of x must also be non-periodic.
  41.  
  42. >3. Injectivity and surjectivity.  In one dimension there are standard
  43. >constructions for showing if a CA is onto its image (i.e., has NO gardens
  44. >of Eden).  If it is injective (F(x)=F(y) implies x=y) then it must be
  45. >reversible (bijective---this is not obvious), and once again in 1-d a
  46. >finite procedure starting with a rule table will answer this question.
  47.  
  48. If F is a one dimensional rule with state space all half-infinite 0,1
  49. sequences then F defines a map F* of the interval [0,1].
  50.  
  51. Conjecture: this map has the intermediate value property if and only if
  52. F has no Garden of Eden.  (only if part is easy)
  53.  
  54. >My own prejudice lies in describing sets of configurations of dynamical
  55. >interest (closed and shift-invariant).  It turns out that any such set is
  56. >determined by knowing all finite configurations lying within in.  In 1-d
  57. >this forms a language.
  58.  
  59. >The distinction between 1 and 2D is again vast.  In 1-d one way to specify
  60. >a set of configurations is to exclude a finite set of substrings.  The
  61. >resultant sequences form what is known as a subshift of finite type and has
  62. >a regular language description as all bi-infinite walks through a specific
  63. >labeled directed graph.  In 2D the undecidability of the tiling problem
  64. >says that given a finite set of excluded blocks, one cannot decide whether
  65. >the set described is non-empty.
  66.  
  67. A related question is: given a finite set of finite strings, is there a
  68. radius k such that there is a k-rule for which this set generates the
  69. GofE (in the sense that every GofE state contains at least one string from
  70. this set)?
  71.  
  72. burton voorhees
  73. Faculty of Science
  74. Athabasca University
  75. Box 10,000
  76. Athabasca, AB
  77. CANADA   T0G 2R0
  78. burt@aupair.cs.athabascau.ca
  79.