가역 계산 유체 시뮬레이션

가역 논리 상태 가역 분할 단위 자동화 시뮬레이션 이후 다른 단원·자동 기어를 설치해 보았다.
블록 오토매틱 기어
분할 단원 자동도로 마골라스 근처에 있는 것도 사용했다.
이른바 Margoles 부근이란 매 단계의 경계 위치를 전환하는 것이다. 구체적으로 말하면 2차원 칸의 세로선, 가로선을 각각 홀수호선과 짝수호선으로 분할한다수직선과 수평선이 홀수호선으로 구분될 때, 블록과 짝수호선으로 구분될 때의 블록은 교체되어 하나의 칸으로 간주된다.
블록을 구성하는 요소는 세로 2개이다×옆에 두 개, 모두 네 개.마그라스 근처에서 흥미로운 것은 짝짓기 전환을 통해 칸의 네 개의 요소가 칸의 중심 방향에서 반전을 일으킨다는 것이다.이것을 이용하면 입자의 운동을 간단한 규칙으로 표현할 수 있다.
예를 들어 한 방향으로 계속 이동하는 입자를 나타내는 규칙은 배터리 중심에서 볼 때 입자를 반대 위치로 이동시켜 실현할 수 있다.
마그라스 근처의 덩어리세포 자동구를 사용한 당구 모형으로 유명하다.당구 모형은 역계산을 표현할 수 있는 모형으로 당구 모형에서도 전위문 등을 포함한 볼 회로를 실현할 수 있다.
당구 모형
당구 모형의 규칙은 다음과 같다.
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하늘이면 그다음도 하늘.
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공이 오면 그대로 대각 방향으로 전진해
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공이 정면으로 부딪히면 서로 90도로 쳐요.
■ ■　→　■ ■
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세 개의 공이 서로 부딪힌 후 원래의 방향으로 돌아왔다
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공이 90도 각도 2개로 부딪힌 후 오는 방향과 같은 방향으로 돌아간다
매개 변수 조합은 열거할 수 있지만, 상기 규칙을 회전하는 매개 변수로 모든 규칙을 제시할 수 있다.
이루어지다
실현 방법은 상태 역분할 단원 자동도와 거의 같다.
하나의 칸은 CPU로 간주되고, 칸의 네 요소에 대응하는 네 개의 레지스터를 설정합니다.패리티 경계의 변화는 CPU 간의 통신과 CPU 내부 위치를 바꾸려는 생각으로 이루어진다.통신을 통해 블록 내의 요소 정보를 수신한 후 4 입력 제어 밸브의 패턴 일치로 다음 단계의 상태를 결정한다.
HPP 모델
실제로 상술한 모형의 시뮬레이션을 진행하면 약간의 불협화음이 있을 수 있다.
구(■)의 운동은 동량 보존 규칙에 부합되지 않는다.
공(■)이 운동량 보존 규칙을 충족시키는 형식으로 규칙을 바꾸면
□ □　→　□ □
□ □　　　□ □
하늘이면 그다음도 하늘.
□ □　→　□ ■
■ □　　　□ □
공이 오면 그대로 대각 방향으로 전진해
□ ■　→　■ □
■ □　　　□ ■
공이 정면으로 부딪히면 서로 90도로 쳐요.
■ ■　→　■ □
□ ■　　　■ ■
공 3개가 부딪히면 정면으로 부딪힌 공 2개가 원래 방향으로 튕겨 나가고 나머지 하나는 계속 전진한다.
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공이 90도 각도 2개로 부딪힌 후 서로 튕기며 전진하다
(공이 개성이 없어서 두 공이 이렇게 뚫고 계속 움직이는 것 같다.)
그렇습니다.이것은 격자 공기 자동 기어의 일종(원형), HPP 모형이다.
기체 자동화법은 유체 시뮬레이션에 사용되는 단원 자동화의 응용이다.
세포의 입자 운동만 일반적으로 보여주면 세포 자동도만 보인다.

물리적 해석을 감안하면 기체의 속도(단원격의 위치는 입자의 운동 방향을 나타내고 적당한 구역에 대해서는 평균치를 취한다)를 나타내고 기체의 밀도(이것도 적당한 구역에 대한 입자 수)를 나타내므로 유체처럼 보인다.

적색: 고압 영역
물색:저압 영역
백선: 각 영역의 흐름
이미지 사이즈의 관계로 장시간 이동하는 곳을 표시할 수 없지만 시간을 더 추진하면 초기 위치와 (투라스의) 반대 위치 사이의 조밀한 교차 진동이 지속된다.
FHP 모델
HPP 모델이라면 가짜 보존량이 있어 비각방향 동성을 볼 수 있지만, 삼각 칸을 사용하면 각방향 동성을 만족시킬 수 있고, 가짜 보존량도 어느 정도 제거할 수 있다.삼각 칸을 사용하는 모형을 HPP 모형이라고 합니다.
그런 건 알지만 실제로 FHP 모형의 시뮬레이션을 해본 적은 없다(더 솔직히 HPP 모형의 시뮬레이션도 처음).
삼각격자는 시뮬레이션이든 그림을 그리든 모두 번거롭기 때문에 멀리하지만 오랜만에 온다.
FHP 모델도 여러 개 있습니다.

FHP-I모델: 두 개의 정면 충돌과 세 개의 대칭 충돌의 산란을 고려한다

FHP-II모델: 정면 충돌 이외의 두 개의 충돌, 정지 입자

를 고려한다

FHP-III 모델: 3개에서 5개까지의 모든 충돌을 고려

순서, 패턴이 복잡해졌다.
물론 복잡화에는 그에 상응하는 이유가 있다. FHP-I모델은 유체 시뮬레이션에 문제가 있지만 이번에는 시도이기 때문에 FHP-I모델을 채택했다.
결론부터 말하자면, 결과는 결코 그다지 좋지 않다.

충돌 규칙이 충분하지 않을 수 있습니다.모리토가 펴낸'셀오토매턴법'에 실린 FHP-I 모형의 해설에 따라 충돌 규칙을 적었지만, 6개 방향의 평행이동 운동이 눈에 띄어 산란이 없는 것처럼 보였다.

고리형 필드만 있는데 너무 간단해요.유동 중에 물체를 놓는 문제 등을 설정해야 한다.

나는 이것이 문제라고 생각한다.


총결산
양자컴퓨팅을 배워도 양자컴퓨팅 시뮬레이터로 처리할 수 있는 것은 극소수의 양자비트에 불과하기 때문에 "이렇게 간단한 조작만 할 수 있는 것이 유용한가?"이런 의문은 억제할 수 없다.
이에 따라'가역계산'이라는 제목의 기사에서'양자'를 잠정 포기하고'고전'또는'순수 상태'에 대한 접근법에 대한 제한을 없애는 대신 처리할 수 있는 비트수에 대한 제한을 배제하려고 시도했다.

역논리적 상옥 시스템 시뮬레이션

가역 논리 상태 가역 분할 단위 자동화 시뮬레이션

가역컴퓨팅 역시 시행방안을 생각해본 뒤 스팸이 제거되지 않는다는 사실을 깨닫고 포기하는 등 반복됐고, 결과적으로 CA의 시행은 시종일관 진행됐다."이렇게 번거로운 계산 방법이 유용한 것이 될 수 있을까요?"약간 비관적인 느낌이 든다.
하지만 이번에는 왠지 유체 시뮬레이션이 진행됐다.
가역계산상 이동하는 가역CA에서 유체 등 원래 무작위로 움직이던 입자의 운동을 통해 발생하는 현상을 굽혀도 시뮬레이션할 수 있다는 것은 불가사의하다.
물론 계산 이론 등 이론적으로는 당연한 것이지만,'양자계산=쓸모없는 것'이라는 생각은 다소 희박해졌다.