A principios de la década de 1950, von Neumann estudió los mecanismos que debe tener una máquina para que pueda tener la capacidad de construir otra máquina igual a la máquina creadora; de manera que diseñó un autómata celular con esas propiedades. A partir de la fecha de su muerte en 1957, dejó el proyecto sin terminar y desde entonces se han hecho varios intentos de completarlo; uno de los trabajos más destacados de reproducir y completar el trabajo de von Neumann se dio en el año 2000 por un grupo de especialistas en diseño de hardware en el Laboratorio de Sistemas Lógicos del Instituto de Tecnología Federal Suiza [3].
El constructor universal es uno de los conceptos que von Neumann definió y que es una parte fundamental en el diseño de esa máquina1.7 constructor universal, que es capaz de construir cualquier otra máquina constructor universal a partir de su descripción. Este proceso requiere que la descripción del constructor universal incluya su propia descripción, idea que fue tomada de modelos celulares vivos que contienen información de cómo construir otras células del mismo tipo:
- La descripción muestra las características básicas de la máquina, al estilo de un genoma, que es interpretado para construir una copia del constructor universal.
- La descripción es literalmente copiada, una vez que ha sido detectada y leída.
Stanislaw Ulam hizo la sugerencia (a von Neumann) de implementar sus ideas en un espacio bidimensional discreto. De manera que el universo creado por von Neumann lo define una matriz bidimensional infinita, cuyas entradas, llamadas células, son máquinas de estados finitos. Después de haber estudiado el modelo con varias opciones, llegó a definir 29 estados y una regla de transición
