اتوماتای سلولی بازگشت پذیر را میتوان در توابع معماشناسی مورد استفاده قرار داد. یکی از روشهای بازگشت پذیر ساختن اتوماتای سلولی استفاده از قوانین بازگشت پذیر است. در این مقاله، 256 قانون دو بعدی بازگشت پذیر با استفاده از تلفیق قوانین بازگشت پذیر یک بعدی ارائه شده که میتواند برای کاربردهای رمزنگاری مورد استفاده قرار گیرد. این قوانین با اعمال یک در میان قوانین یک بعدی بازگشت پذیر به سطرها و ستون های ماتریس پیکربندی اتوماتای سلولی دو بعدی ایجاد می شود. در این مقاله، علاوه بر تشریح قانون به بررسی ویژگیهای مطلوب رمزنگاری مانند تمامیت، پدیده بهمنی، پروفیل خطی و پروفیل تفاضلی بر روی روش ارائه شده، پرداخته شده است. بر اساس نتایج بدست آمده از میان کلیه قوانین، 67 قوانین با برآورده ساختن خواص مطلوب رمزنگاری، برای بکارگیری در توابع رمزنگاری مناسب شناخته شده است. تنها 16 قانون این خواص را به هیچ وجه برآورده نمی سازند و باقی قوانین برخی از این خواص را برآورده می سازد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله سعی کرده ایم شبیه سازی گسترش آتش در جنگل را با استفاده از روش اتوماتی سلولی با در نظر گرفتن فاکتورهای محیطی مهم همچون تراکم (چگالی) شاخ و برگ ها، ارتفاع زمین، قابلیت اشتعال و شرایط باد توصیف کنیم. این مدل یک محیط مصنوعی را در مختصات دو بعدی شبیه سازی می کند و جنگل را به صورت تعدادی سلول مربع شکل نشان می دهد که هر سلول، معرف یک ناحیه کوچک از زمین می باشد و هشت راستا برای انتشار آتش دارد. در این مدل بوته ها و شاخ و برگ ها به صورت تصادفی در مکان های مختلف دنیای مصنوعی قرار می گیرند. آتش به صورت گروهی از شعله ها می باشد که با محیط اثر متقابل دارد و می تواند از یک نقطه معین از دنیای مصنوعی شروع شود و سپس بر اساس یکسری قواعد برهمکنش در سرتاسر محیط گسترش یابد. در برخی از پژوهش ها از سلول های شش ضلعی استفاده شده که هرچند باعث افزایش قابل توجهی در هزینه و پیچیدگی محاسباتی مدل می شوند اما با دقت بیشتری خصوصیات فضایی آتش را توصیف می کنند.

اگر چه الگوریتم های متعددی برای مرتب سازی در کامپیوترهای ترتیبی و موازی ارائه شده است ولی هنوز کار زیادی بر روی مرتب سازی برای اتوماتای سلولی انجام نگرفته است. دو الگوریتم یکی منصوب به گوردیلو و لونا و دیگری منصوب به شاه آبادی و میبدی برای اتوماتای سلولی یک بعدی ارایه شده است. الگوریتم گوردیلو و لونا، nعنصر را با استفاده از n سلول در 2n-3 مرحله و الگوریتم شاه آبادی و میبدی n عنصر را با استفاده از n سلول در n-1 مرحله مرتب می نماید. تنها الکوریتم مرتب سازی برای اتوماتای سلولی دو بعدی nxn توسط گلزاری و میبدی ارایه شده است که دارای پیچیدگی زمانی O(n2) میباشد. در این مقاله دو الگوریتم مرتب سازی موازی جدید برای اتوماتای سلولی دو بعدی ارائه شده است. الگوریتمهای ارائه شده دارای پیچیدگی متوسط O(Ön) می باشند که نسبت به الگوریتم گلزاری و میبدی دارای مرتبه بزرگی بمراتب کمتری میباشد.

اتوماتای سلولی ساختاری خودسازمانده با مجموعه ای از سلولهاست که در آن هر سلول بوسیله قوانین مشخصی آپدیت می شود که به تعداد محدودی از سلولهای همسایه وابسته است. اتوماتای سلولی دارای خصوصیاتی از قبیل ارتباطات محلی، رفتار تکاملی و پیچیده و انجام موازی عملیات است که این خصوصیات باعث کاربرد آن در تولید اعداد تصادفی، رمزنگاری اطلاعات و حل مسائل بهینه سازی شده است برمبنای این طرح 16 قانون بازگشتی ارائه شده است. در این طرح از بلاک و کلید 256 بیتی برای رمزنگاری و رمزگشایی استفاده می شود بطوریکه کلید رمزنگاری برای هر بلاک متفاوت از بلاک دیگر می باشد. در اتوماتای سلولی هر بیت از متن ساده با شش بیت از کلید همسایه است و بر طبق مقادیر همسایگی ها یکی از 16 قانون بر روی آن اعمال می شود. نتایج بدست آمده از تحلیل رمز طرح ارائه شده نشان می دهد که این الگوریتم در برابر بسیاری از حملات شناخته شده دارای مقاومت بالایی می باشد.

مرتب سازی یکی از مسایل کاربردی در بسیاری از علوم مهندسی می باشد. به همین جهت الگوریتم های متنوعی از مرتب سازی با دیدگاه های متفاوت و پیچیدگی های مختلف گزارش شده است. در این مقاله دو الگوریتم مرتب سازی جدید برای اتوماتای سلولی خطی پیشنهاد شده است. این دو الگوریتم در مقایسه با تنها الگوریتم گزارش شده برای اتوماتای سلولی خطی از نوع همسایگی، شعاع همسایگی و قوانین متفاوتی برخوردار است، همچنین ساختار اتوماتای سلولی استفاده شده در آن نیازی به حافظه اضافی برای مرتب سازی ندارد. الگوریتم های معرفی شده در مقایسه با تنها الگوریتم گزارش شده از همسایگی کوچکتری برخوردار می باشند و نیازمند محاسبات کمتری برای مرتب سازی می باشند.