Frater Ignatius
La experiencia demuestra que de cálculos aparentemente simples, se pueden generar en el movimiento, patrones de una complejidad arrolladora. Es el caso que nos ocupa hoy. Surgen en la década de los cuarenta con John Von Neumann, quien pretendía crear un artilugio que fuera capaz de autoreplicarse, llegando así a un modelo matemático con unas reglas más complejas sobre un espacio geométrico. Concebidos por Stanislaw Ulam, fueron interpretados como si existiera una especie de crecimiento celular, en donde había una reproducción y la muerte de ciertos organismos o patrones. Así, el autómata está compuesto por células o celdas que adquieren distintos valores. Lo anterior se altera en unidades de tiempo discreto, lo cual significa que el sistema se puede cuantificar con valores enteros a intervalos regulares. Si se inyecta una expresión matemática dada, los patrones logran evolucionar, creando figuras y movimientos complejos. La cercanía provoca que estos patrones reaccionen.
Los autómatas celulares sirven para simular la propagación de varias especies de flores, la proliferación de animales, las oscilaciones de reacciones químicas, la propagación de incendios forestales y una larga lista. Como podemos observar, las reglas pueden ser sencillas pero los patrones que producen son complicados. A veces parecen aleatorios, como un flujo de un líquido o los resultados de un sistema de encriptación de datos. Von Neumann concibió el primer autómata celular en 2D con 29 estados posibles por cada celda. Se demostró matemáticamente que un diseño particular podría realizar copias infinitas de sí mismo en un universo celular dado, parecido a un tablero de ajedrez. El llamado juego de la vida de Conway es un autómata bidimensional de dos estados que genera una impresionante diversidad de comportamientos y formas, incluyendo planeadores, los cuales son una disposición de celdas que se pueden mover a sus anchas en su universo creado e interactuar para realizar una gran variedad de cálculos.
En el año del 2002, Stephen Wolfran, el creador del conspicuo programa de computación matemática, publicó A “New Kind of Science”, un artículo que sustentó la idea de que los autómatas celulares pueden cobrar relevancia en el futuro en casi todos los campos de la ciencia y de la técnica. Podemos nombrar otras aplicaciones relevantes como el modelado de tráfico y peatones, tiempos y movimientos en las empresas, fluidos tanto de gases como de líquidos, modelado de la evolución de las células o virus como el Covid-19 y procesos de percolación.
