2.3. «Гра життя (Гра Конвея)»

Гра Конвея "Життя" - типовий приклад клітинного автомата, як математичного об'єкта, що представляє собою дискретну динамічну систему. За суттю клітинні автомати є синтетичними світами, поведінка яких здебільшого визначається простими локально діючими правилами.

У цих світах простір являє собою рівномірну сітку, кожна клітинка якої (клітка) містить інформацію про свій стан. Час є дискретним. Закони такого світу являють собою невелику кількість правил, основні з яких описуються таблицею переходів, за якою клітина обчислює свій новий стан на кожному такті (мінімальний відрізок часу) на основі свого стану і станів її сусідів.

Клітинний автомат можна розглядати як спрощений локальний варіант рекурентної нейронної мережі. Він є простим і наочним і дозволяє зрозуміти основні особливості паралельного алгоритму. Клітинні автомати є дискретними динамічними системами, поведінка яких повністю визначається в термінах локальних взаємозалежностей станів таких систем. Простір представлено рівномірною сіткою, кожна комірка якої, або клітка, містить кілька бітів даних; закони розвитку виражено єдиним набором правил, по яким будь-яка клітина на кожному кроці обчислює свій новий стан по станах її близьких сусідів. Якщо задано відповідний набір правил, то такого простого операційного механізму достатньо для підтримки цілої ієрархії структур і явищ. Клітинні автомати надають корисні моделі для багатьох досліджень в природничих науках. Вони утворюють загальну парадигму паралельних обчислень, подібно до того, як це роблять машини Тьюринга для послідовних обчислень.

Показовим прикладом для ознайомлення з принципами роботи клітинного автомата є гра Джона Конвея "Життя". Індивідуум цієї популяції представлений клітиною в стані 1, у той час як клітина в стані 0 представляє порожній простір (для образності можна говорити про "живі" і "мертві" клітини). Мірою течії часу служить зміна поколінь колонії, яка відбувається за відомими правилами.

Популяція (або колонія) клітин в "Житті" може весь час зростати, безперервно міняючи своє розташування, форму і число клітин. Однак частіше колонія стає врешті-решт стаціонарною або циклічно повторює один і той же кінцевий набір станів. Довжина циклу називається періодом колонії. Приклад розвитку колонії показаний на рис.

Приклади розвитку колоній в грі" Життя ".

Найпоширеніші популяції клітин у грі Конвея "Життя"

3. Опис функціоналу майбутньої системи

3.1.Сценарій використання

Сценарій використання або прецедент – у розробці програмного забезпечення та системному проектуванні це опис поведінки системи, як вона відповідає на зовнішні запити. Іншими словами, сценарій використання описує, «хто» і «що» може зробити з розглянутою системою. Методика сценаріїв використання застосовується для виявлення вимог до поведінки системи, відомих також як функціональні вимоги.

У 1986 році Івар Якобсон, пізніше співавтор Уніфікованої Мови Моделювання (UML) та Раціонального Уніфікованого Процесу (RUP), вперше сформулював методику візуального моделювання для опису сценаріїв використання. Спочатку він використовував дещо інші терміни – англ. Usage scenarios і usage case , але жоден з них не був природним для англійської мови. І в кінцевому рахунку він зупинився на терміні use case – сценарій використання. Після створення Якобсоном методики моделювання сценаріїв використання багато людей посприяли поліпшенню цієї методики, включаючи Курта Біттнера, Алістера Кокберн, Ганнера Овергарда, і Джері Шнайдера.

Протягом 1990-их сценарії використання стали однією з найпоширеніших методик документування функціональних вимог, особливо в об'єктно-орієнтованому середовищі, звідки вони й вийшли. Але їхнє застосування не обмежується об'єктно-орієнтованими системами, оскільки сценарії використання не об'єктно-орієнтовані по природі.

Сценарії використання не можна плутати з поняттям властивостей системи. Сценарій використання може бути пов'язаний з однією або більше властивістю системи, і властивість може бути пов'язана з одним або більше сценарієм використання.

У системному проектуванні сценарії використання застосовуються на більш високому рівні ніж при розробці програмного забезпечення, часто представляючи цілі зацікавлених осіб або місії. На стадії аналізу вимог сценарії використання можуть бути перетворені на ряд детальних вимог і задокументовані за допомогою UML діаграм.

Варіанти застосування сценаріїв у процесі розробки залежать від використовуваної методології розробки. В одних методологіях розробки все, що потрібно це короткий огляд сценарію. В інших сценарії використання ускладнюються і змінюються в ході розробки.[*]