16、细胞自动机中的信息修改与不可逆信息破坏

细胞自动机中的信息修改与不可逆信息破坏

1. 细胞自动机中的局部信息修改

在细胞自动机规则研究中，信息修改是一个重要的研究方向，下面将从几个不同的方面来探讨局部信息修改的相关内容。
- 滑翔机与域之间的软碰撞
在规则 54 中，初始碰撞后，沿着所有 γ + 和 γ - 粒子每隔一个点会持续出现弱非平凡信息修改点。这些点太弱，在某些图中难以显示，但在规则 110 的类似滑翔机情况中可以看到。这些事件可理解为在无碰撞情况下滑翔机延续的非平凡计算，也可以看作是滑翔机与周期结构和域中环境转移的软碰撞。环境转移指的是周期域中虽小但非零的信息转移，表明没有滑翔机存在。软碰撞与粒子间的硬碰撞形成定性对比，且滑翔机不受干扰地继续移动。软碰撞事件在靠近硬碰撞处更显著，因为引发这些碰撞的滑翔机尾部环境转移更强。
值得注意的是，软碰撞事件发生时 a(i, n, k) < 0（因为域存在错误信息），且至少有一个 t(i, j, n, k) > 0（因为滑翔机包含强转移）。有些软碰撞事件（如规则 110 中）的 s(i, n, k) < 0 的幅度比一些硬碰撞事件更大。这意味着仅使用 s(i, n, k) 或检查产生 s(i, n, k) < 0 的 a(i, n, k) 和 t(i, j, n, k) 的底层值，无法区分硬碰撞和软碰撞。从测量角度看，它们都是非平凡信息修改的发生。
与滑翔机不同，规则 18 中的域壁似乎只产生 s(i, n, k = 16) 的正值，这表明域壁只包含平凡信息修改，而常规滑翔机需要少量非平凡信息处理来计算其延续。
- 非周期域中的存储修改
规则 18 的背