medio excitable
Un medio excitable es un sistema dinámico no lineal que tiene la capacidad de propagar una onda de alguna descripción, y que no puede soportar el paso de otra onda hasta que haya pasado una cierta cantidad de tiempo (conocido como tiempo refractario ).
Un bosque es un ejemplo de un medio excitable: si un incendio forestal atraviesa el bosque, ningún fuego puede regresar a un lugar quemado hasta que la vegetación haya pasado por su período refractario y haya vuelto a crecer. En química, las reacciones oscilantes son medios excitables, por ejemplo, la reacción de Belousov-Zhabotinsky y la reacción de Briggs-Rauscher . La excitabilidad celular es el cambio en el potencial de membrana que es necesario para las respuestas celulares en varios tejidos . El potencial de reposo forma la base de la excitabilidad celular y estos procesos son fundamentales para la generación de potenciales graduados y de acción.. Las actividades normales y patológicas en el corazón y el cerebro pueden modelarse como medios excitables. Un grupo de espectadores en un evento deportivo son un medio excitable, como se puede observar en una ola mexicana (llamada así por su aparición inicial en la Copa del Mundo de México 1986 ).
Los autómatas celulares proporcionan un modelo simple para ayudar en la comprensión de los medios excitables. Quizás el modelo más simple esté en. [1] Ver Autómata celular de Greenberg-Hastings para este modelo.
Cada celda del autómata está hecha para representar alguna sección del medio que se está modelando (por ejemplo, un grupo de árboles en un bosque o un segmento de tejido cardíaco). Cada celda puede estar en uno de los tres estados siguientes:
Como en todos los autómatas celulares, el estado de una célula en particular en el siguiente paso de tiempo depende del estado de las células a su alrededor (sus vecinas) en el momento actual. En el ejemplo del incendio forestal, las reglas simples dadas en el autómata celular de Greenberg-Hastings [1] podrían modificarse de la siguiente manera:
Esta función se puede refinar según el medio en particular. Por ejemplo, al modelo del incendio forestal se le puede añadir el efecto del viento.
