D- Les applications pratiques

Les applications pratiques des automates cellulaires sont nombreuses et diverses. Fondamentalement ils constituent des univers dont on fixe les lois. Notre Univers est soumis aux lois de la Physique. Ces lois ne sont que partiellement connues et apparaissent hautement complexes. Dans un automate cellulaire, les lois sont simples et complètement connues. On peut ainsi tester et analyser le comportement global d'un univers simplifié. Voici quelques exemples d'application :

• Simulation du comportement d'un gaz. Un gaz est composé d'un ensemble de molécules dont le comportement est fonction de celui des molécules voisines.
• Étude des matériaux magnétiques selon le modèle d'Ising : ce modèle (1925) représente le matériau à partir d'un réseau dont chaque noeud est dans un état magnétique donné. Cet état -- en l'occurrence l'une des deux orientations du moment magnétique -- dépend de l'état des noeuds voisins.
• Simulation des processus de percolation.
• Dans un domaine différent, les automates cellulaires peuvent être utilisés comme alternative aux équations différentielles 1.
• Conception d'ordinateurs massivement parallèles.
• Simulation et étude du développement urbain 2.
• Simulation des processus de cristallisation.
• Simulation de la propagation des feux de forêt.

Dans un domaine plus quotidien, les automates cellulaires peuvent être utilisés comme générateur graphique 3. Les quelques figures ci-dessous, construites avec Capow 4 montrent certains effets graphiques.

1. Toffoli T., Cellular automata as an alternative to Differential equations, in Modelling Physics, Physica 10D, 1984.

2. Langlois A., Phipps M., idem.

3. Selon Rucker et Walker op. cit., dans quelques années on ne pourra pas regarder la télévision une heure sans voir un automate cellulaire sous une forme ou une autre.

4. http://www.cs.sjsu.edu/faculty/rucker/capow/