• 제목/요약/키워드: Cellular automata (CA)

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APPLICATION OF FUZZY LOGIC IN THE CLASSICAL CELLULAR AUTOMATA MODEL

  • Chang, Chun-Ling;Zhang, Yun-Jie;Dong, Yun-Ying
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제20권1_2호
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    • pp.433-443
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    • 2006
  • In [1], they build two populations' cellular automata model with predation based on the Penna model. In this paper, uncertain aspects and problems of imprecise and vague data are considered in this model. A fuzzy cellular automata model containing movable wolves and sheep has been built. The results show that the fuzzy cellular automata can simulate the classical CA model and can deal with imprecise and vague data.

A New Public Key Encryption Scheme based on Layered Cellular Automata

  • Zhang, Xing;Lu, Rongxing;Zhang, Hong;Xu, Chungen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권10호
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    • pp.3572-3590
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    • 2014
  • Cellular automata (CA) based cryptosystem has been studied for almost three decades, yet most of previously reported researches focus on the symmetric key encryption schemes. Up to now, few CA based public key encryption scheme has been proposed. To fill the gap, in this paper, we propose a new public key encryption scheme based on layered cellular automata (LCA). Specifically, in the proposed scheme, based on the T-shaped neighborhood structure, we combine four one-dimensional reversible CAs (set as the private key) to form the transition rules of a two-dimension CA, where the two-dimension CA is set as the corresponding public key. Based on the hardness assumption of the Decisional Dependent CA problem in LCA, we formally prove the proposed scheme is indistinguishably secure against the chosen-plaintext attack (IND-CPA). In addition, we also use a numeric example to demonstrate its feasibility. Finally, analysis of key space and time efficiency are also carried out along with RSA-1024, and the simulation results demonstrate that our proposed scheme is more efficient.

이차원 셀룰라 오토마타에 기반하는 해쉬 함수 (A Hash Function Based on 2D Cellular Automata)

  • 김재겸
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.670-678
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    • 2005
  • 셀룰라 오토마타(CA, Cellular Automata)란 동역 학계 (Dynamical Systems)를 해석하는 한 방법으로 공간과 시간을 이산적으로 다루고 셀룰라 공간(Cellular Space)의 기본 단위인 각 셀(Cell)이 취할 수 있는 상태를 유한하게 처리하며, 각 셀의 상태가 국소적인 상호작용(Local Interaction)에 의해서 동시에 갱신되는 시스템이다. CA는 그 본질적 인 특성 이 확산(Diffusion)과 국소적 인 상호 작용(Local Interaction)이므로 암호 시스템과 VLSI환경에 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 새로운 구조의 이차원 셀룰라 오토마타를 제안하고 제안된 이차원 셀룰라 오토마타에 기초한 새로운 구조의 해쉬 함수를 제안하고 제안된 해쉬 함수의 통계적 검증 결과를 밝힌다. 또한 제안된 해쉬 함수는 키를 사용하는 경우와 그렇지 않은 경우에 모두 적용 가능하도록 구성되었다.

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일차원 셀룰러 오토마타 상에서 진화 알고리즘을 이용한 상태전이함수 찾기 (Finding State Transition Functions of One-Dimensional Cellular Automata by Evolutionary Algorithms)

  • 박종우;왕세희;위규범
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권5호
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    • pp.187-192
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    • 2019
  • 일차원 셀룰러 오토마타(CA)에서 과반수 문제(majority problem)와 동기화 문제(synchronization problem)는 국소 정보(local information)를 이용하여 전역 문제(global problem)를 풀어야 하는 계산적으로 어려운 문제이다. 본 논문에서는 일차원 CA에서 과반수 문제와 동기화 문제를 푸는 CA의 규칙을 찾는 방법을 제안한다. CA의 상태전이 함수(state transition function)를 일반적으로 사용하는 규칙표(rule table)가 아닌 조건부 매칭 규칙(CMR)으로 나타내고 진화 알고리즘을 적용하였다. 각 문제에서 다수의 규칙들을 찾아내어 제안한 방법을 효과적으로 사용할 수 있음을 보였다. 또한 이전 연구 결과와 비교하여 과반수 문제와 동기화 문제에서 CMR을 사용하는 방식의 효용성을 보였으며, 다른 일차원 CA문제에도 CMR을 활용할 수 있는 가능성을 보였다.

진화하는 셀룰라 오토마타 신경망의 하드웨어 구현에 관한 연구 (A Study on Implementation of Evolving Cellular Automata Neural System)

  • 반창봉;곽상영;이동욱;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.255-258
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    • 2001
  • This paper is implementation of cellular automata neural network system which is a living creatures' brain using evolving hardware concept. Cellular automata neural network system is based on the development and the evolution, in other words, it is modeled on the ontogeny and phylogeny of natural living things. The proposed system developes each cell's state in neural network by CA. And it regards code of CA rule as individual of genetic algorithm, and evolved by genetic algorithm. In this paper we implement this system using evolving hardware concept Evolving hardware is reconfigurable hardware whose configuration is under the control of an evolutionary algorithm. We design genetic algorithm process for evolutionary algorithm and cells in cellular automata neural network for the construction of reconfigurable system. The effectiveness of the proposed system is verified by applying it to time-series prediction.

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CA 모델을 통한 동적재결정 예측에 있어서의 재료상수 선정 (Determination of Materials Constants for Dynamic Recrystallization Prediction by Cellular Automata Modeling)

  • ;;이경훈;강경필
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.288-291
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    • 2008
  • Physics based Cellular Automata model is developed and implemented into FEM code. CA model can predict microstructure evolution based on physical phenomena, such as hardening, recovery and recrystallization. This paper outlines the methodology to determine the materials constants for these different phenomena from simpler measurements.

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Generation of Pattern Classifiers Based on Linear Nongroup CA

  • Choi, Un-Sook;Cho, Sung-Jin;Kim, Han-Doo
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1281-1288
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    • 2015
  • Nongroup Cellular Automata(CA) having two trees in the state transition diagram of a CA is suitable for pattern classifier which divides pattern set into two classes. Maji et al. [1] classified patterns by using multiple attractor cellular automata as a pattern classifier with dependency vector. In this paper we propose a method of generation of a pattern classifier using feature vector which is the extension of dependency vector. In addition, we propose methods for finding nonreachable states in the 0-tree of the state transition diagram of TPMACA corresponding to the given feature vector for the analysis of the state transition behavior of the generated pattern classifier.

시계열 Landsat 영상과 CA-Markov기법을 이용한 미래 토지이용 변화 예측 (Prediction of Future Land use Using Times Series Landsat Images Based on CA (Cellular Automata)-Markov Technique)

  • 이용준;박근애;김성준
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.55-60
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    • 2007
  • The purpose of this study is to evaluate the temporal land cover change by gradual urbanization of Gyeongan-cheon watershed. This study used the five land use of Landsat TM satellite images(l987, 1991, 2001, 2004) which were classified by maximum likelihood method. The five land use maps examine its accuracy by error matrix and administrative district statistics. This study analyze land use patterns in the past using time.series Landsat satellite images, and predict 2004 year land use using a CA-Markov combined CA(Cellular Automata) and Markov process, and examine its appropriateness. Finally, predict 2030, 2060 year land use maps by CA-Markov model were constructed from the classified images.

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최대 동일 길이를 갖는 여원 HGCA구성 (Construction of Complemented Hybrid Group Cellular Automata with Maximum Equal Lengths)

  • 조성진;최언숙;황윤희;김진경;표용수;김한두
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1565-1572
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    • 2006
  • 최근 무선 통신의 출현과 PDA, 스마트 카드와 같은 휴대용 장치의 발전으로 인해, 이에 대한 보안과 개인 정보보호에 대한 필요성이 대두되면서 암호학의 적용에 관심이 높아지고 있다. CA는 암 복호화를 공유할 수 있는 하드웨어 구현이 용이하다. 본 논문에서는 전이규칙 60, 102 또는 204를 갖는 선형 하이브리드 셀룰라 오토마타가 그룹 셀룰라 오토마타가 되는 조건을 제안하고 이 셀룰라 오토마타로부터 유도된 여원 하이브리드 그룹 CA의 상태전이 그래프에서 모든 사이클의 주기가 동일하고 가능한 최대 길이를 갖는 CA가 되기 위한 여 원벡터의 조건을 제시한다. 또한 여원 하이브리드 그룹 셀룰라 오토마타의 사이클들 간의 관계를 분석한다. 이는 Mukhopadhyay의 결과의 일반화이다.

GF(2p) 다중 끌개를 갖는 셀룰라 오토마타의 합성 및 분석 (Analysis and Synthesis of GF(2p) Multiple Attractor Cellular Automata)

  • 최언숙;조성진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.1099-1104
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    • 2009
  • 셀룰라 오토마타는 오랫동안 모델링과 컴퓨팅 패러다임에 사용되어왔다. 그러한 시스템의 모델을 연구함에 있어서 물리계의 복잡성이 증가함에 따라 셀룰라 오타마타를 이용한 모델은 매우 복잡하고 분석적으로 추적하기가 어렵게 되었다. 본 논문에서는 이러한 문제점의 해결의 대안으로 등장한 계층적 셀룰라 오토마타의 특별한 클래스인 GF($2^p$) 다중 끌개를 갖는 셀룰라 오토마타의 특성을 분석하고 합성법을 제안한다.