Automates cellulaires, dynamique topologique et logique


Guillaume Theyssier, LAMA. 11 septembre 2008 10:15 limd 2:00:00
Abstract:

Dans le modèle des automates cellulaires, la non-linéarité est omniprésente. Une voie pour étudier ces objets peut être la théorie du chaos déterministe. Elle a déjà été largement empruntée dans la littérature (avec les travaux de P. Kurka notamment), mais pratiquement toujours en se restreignant à la dimension 1. En ce concentrant sur certaines propriétés autour de la sensibilité aux conditions initiales, nous montrerons dans une première partie de cet exposé que cette restriction n'est pas neutre : une nouvelle classe de comportements dynamiques (les automates cellulaires non sensibles aux conditions initiales mais sans point d'équicontinuité) apparaît à partir de la dimension 2. De la démonstration de l'existence de cette classe, nous tirerons d'autres résultats montrant que la complexité de certaines propriétés fait un bond lorsque l'on quitte la dimension 1.

Dans une seconde partie d'exposé, nous prendrons un peu de recul sur la question de la variation de complexité des propriétés en fonction de la dimension. Nous poserons un cadre logique formalisant ce que l'on peut appeler la ``dynamique topologique'' dans les automates cellulaires. Nous aborderons alors le problème suivant : étant donnée une propriété (une formule dans notre théorie), quel est la complexité de l'ensemble des automates cellulaires qui la satisfont ? cet ensemble est-il arithmétique ? à quelle hauteur dans la hiérarchie ? comment cette hauteur varie avec la dimension ?

Selon la vitalité de l'orateur, le traitement de ce questionnement pour aller du simple traitement d'exemples à la démonstration d'un résultat général.