Como vimos, a reacção de Belousov-Zhabotinsky é uma reacção química invulgar pertencente à classe dos osciladores químicos: em vez de estabilizar num único estado de equilíbrio, pode oscilar entre dois estados. Se os reagentes não forem misturados, exibe além dos padrões temporais, padrões espaciais.
Este modelo é um autómato celular que reproduz ondas em espiral semelhantes às observadas numa reacção de BZ. Na verdade o mecanismo da reacção química é bastante complexo, envolvendo dezenas de reacções e substâncias químicas. O modelo simulado utiliza regras muito mais simples, que dão origem a padrões semelhantes aos observados na reacção:
A cada célula é associado um número inteiro, que corresponde a um estado, que vai de 0 até um número máximo que pode escolher. As células com o número 0 são pintadas a preto e as células com o número máximo pintadas a branco. As células em estados intermédios são pintadas em diferentes tons de vermelho.
Vamos chamar ao estado 0 (células pretas) - saudável. Ao estado 'número máximo' (células brancas) - doente. Todos os outros números correspondem a estados infectados. As células podem mudar de estado, em cada passo, de acordo com as regras seguintes:
As regras 2 e 3 são o feedback positivo: Quanto mais infectadas estão as células mais infecciosas se tornam. A regra 1 é o feedback negativo. Depois de atingir um limiar de infecção a célula passa a doente e no passo seguinte recupera, contrariando o processo de infecção.
Depois de definir os parâmetros clique setup e prima go para correr o modelo. Pode alterar os parâmetros em "andamento" (são assumidos imediatamente).
Corra a configuração pré-definida e observe o que acontece: Verá que após os primeiros 100 passos começam a formar-se as primeiras espirais. Aproximadamente a partir do passo 200 as espirais cobrem a janela do applet por completo. Note como a partir de regras de evolução definidas localmente emerge um padrão global. Porquê?
Experimente dar outros valores aos parâmetros e tente identificar o papel de cada um deles assim como a sua importância na dinâmica global. Note que há valores dos parâmetros que não dão origem à emergência de padrões. k1 e k2 afectam a tendência com que uma célula saudável passa a infectada assim como a evolução espacial da infecção. O parâmetro g afecta a velocidade de propagação da infecção.