Non-equilibrium dynamics of classical cellular automata

Ali Pour Khoubdeh, Mojtaba (2025) Non-equilibrium dynamics of classical cellular automata. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Physics [LM-DM270], Documento ad accesso riservato.
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Abstract

This research investigates classical cellular automata (CA) as models for complex many-body systems through their non-equilibrium dynamics. In this thesis we study the development of ordered patterns and phase transitions through basic local deterministic rules by observing their evolution from random initial states. The research begins with an analysis of one-dimensional elementary CA by studying their statistical characteristics when run under synchronous and asynchronous update protocols. We focuses on Conway's Game of Life, two-dimensional CA system by using initial live cell density as a control parameter to analyze its long-term outcomes. The simulations reveal two distinct non-equilibrium phase transitions that separate a dynamic phase from two inactive ones: a low-density absorbing ``dead” state and a high-density frozen ``static” state. These findings show that even simple deterministic CA can generate rich phase diagrams, providing valuable insights into self-organization and critical phenomena outside thermal equilibrium.‎

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Ali Pour Khoubdeh, Mojtaba
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Indirizzo
THEORETICAL PHYSICS
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Classical Cellular Automata,Non equilibrium Phase transition,Dynamics of Cellular Automata
Data di discussione della Tesi
25 Settembre 2025
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