Einführung - Zellularautomat
Was ist ein Zellularautomat?
Ein Zellularautomat ist ein mathematisches Modell. Dieses Modell wird zur Beschreibung von Evakuierungsprozessen genutzt. Wird ein Schulgebäude aufgrund eines Feueralarms evakuiert, verlassen alle Personen das Gebäude. Dabei folgen die Personen einem Fluchtplan und nutzen dadurch den kürzesten Weg. Die wesentlichen Elemente zur Beschreibung dieser Evakuierungssituation sind:
- ein zu evakuierender Raum (hier das Schulgebäude)
- sich bewegende Personen
- ein Fluchtplan (Evakuierungsplan)
- eine fortschreitende Evakuierungszeit
Aufgabe 3*
Warum wurde in dieser Liste der Grund für die Evakuierung (Brand, Rauchentwicklung,…) nicht aufgeführt? Notiert eure Vermutungen.
Ein Zellularautomat beinhaltet all diese Elemente in vereinfachter Form. Er besteht aus einem Raumplan (Zellularraum), der in viele gleich große Zellen eingeteilt ist. In diesem Raum können sich Gegenstände und Personen befinden. Die Personen dürfen sich nach festgelegten Regeln von einer Zelle des Raums in andere Zellen bewegen. Die Bewegung der Personen erfolgt in bestimmten Zeitschritten. Dadurch wird der Fluchtplan realisiert.
Die Erstellung dieses Kursmaterials wurde durch die Deutsche Telekom Stiftung im Rahmen des Projekts Die Zukunft des MINT-Lernens und den Europäischen Sozialfonds im Rahmen des Projekts Schulentwicklung für mathematische Modellierung in MINT-Fächern (SchuMaMoMINT) finanziell gefördert.