元胞
- 三维元胞自动机模拟微生物生长研究
始状态的敏感性。元胞自动机是解决这些问题的有效工具。元胞自动机是由无限个元胞组成的世界，所有元胞都处于某种状态并具有相似的形状，在每次演化过程中，每个元胞按照相同规则，根据本身状态和邻域状态改变状态。赵峰等[5]使用二维元胞自动机模拟了菌落生长的分形结构。李向阳[6]使用莫诺德方程推导的差分方程模拟了微生物细胞的生长。PICIOREANU C等[7]通过使用二维元胞自动机与三维元胞自动机模拟生物膜在凝胶珠生长，说明三维元胞自动机能更好模拟微生物生长。目前，
农业工程 2022年1期2022-04-11
- 冯诺依曼型元胞自动机和自指语句
雯 熊明1 引言元胞自动机（Cellular Automata,CA）是一类时间和空间离散的数学系统，其特征是局部相互作用和内在的并行演化形式。元胞自动机这一概念起源于冯诺依曼（von Neumann）在“自动机的一般逻辑理论”（The General and Logical Theory of Automata）中所提出的二维自复制自动机系统。（参见[12]）元胞自动机结构、规则简单，但能产生复杂的行为模式，因此作为一类复杂系统的最简单数学表示，被广泛应
逻辑学研究 2022年1期2022-03-31
- 地理元胞自动机模型研究进展
空间动态模型中，元胞自动机(Cellular Automata，CA)模型以其“自下而上”的研究思路受到了越来越多学者们的青睐[1]。1 元胞自动机模型元胞自动机最初是在20世纪40年代由ULAM和 NEUMANN为研究复杂的自我复制系统的行为提出的[2]。元胞自动机是一种时间、空间、状态都离散，空间相互作用和时间因果关系为局部的网格动力学模型，以其模拟复杂系统时空演化过程的强大能力而闻名[3]。元胞自动机的一个关键特征是通过简单的局部转换规则模拟复杂的空
长春师范大学学报 2022年6期2022-03-18
- 基于元胞自动机的崂山林火蔓延模拟
张菲菲[9]结合元胞自动机理论，对林火蔓延模型进行改进，应用GIS 对林火蔓延进行具体分析。本文采用适合中国国情且便于地理分析并得到广泛采用的火势蔓延模型[8]，结合元胞自动机理论针对小森林区域的火行为进行模拟。1 研究基础1.1 研究区概况崂山（36°10′N，120°37′E），位于青岛市东部，属于温带季风兼具海洋性气候，地势复杂，动植物种类繁多[10]。地形和气候决定了崂山发生火灾的可能性较大，因此对崂山地区进行林火蔓延研究具有现实意义。1.2 实验
地理空间信息 2021年12期2022-01-17
- 考虑洪水漫延过程的地铁车站人员疏散研究
[11-15]和元胞自动机模型[16-29]。SIMONOVIC 等[29]开发了一种计算机仿真模型，使用系统动力学方法来捕获洪水紧急情况下的人类行为。ZHENG等[25]提出一种结合水灾的疏散模型，通过模拟仿真的数据分析了人员密度、水的上升速度等因素对疏散的影响。张炜[30]以格子气模型为基础，考虑在水灾时人员的心理特性同时，建立了乘客的疏散模型。上述学者在研究洪水对地下空间行人疏散的影响时，主要考虑区域洪水下疏散的宏观特性，且通常只考虑水的深度是随时间
铁道科学与工程学报 2021年11期2021-12-22
- 元胞自动机在金融领域的研究现状
mann 提出的元胞自动机(Cellular Automata，简称CA)可以运用非常简单的元胞、局部规则和离散方法就可以清晰地描述出一个复杂的连续系统，并且元胞自动机现已成为高度复杂系统演化研究的强有力方法和工具。元胞自动机这种方法对解决金融领域问题提出了较为新颖的思路。应尚军在《元胞自动机及其在经济学中的应用》中总结出了元胞自动机在经济学领域中的应用，并提出了CA 如何运用在金融市场中及其具体应用。一、元胞自动机(一)元胞自动机概述元胞自动机(Cell
现代经济信息 2021年6期2021-11-22
- 基于元胞自动机的房式煤柱稳定性研究
非线性变化过程。元胞自动推理机可利用简单单元之间的相互作用规则，得到整个离散动力系统自组织演化的非线性数学模型[15]，从而用于岩石类材料受载后动态演化过程的研究中[16-18]。上述研究成果从煤柱系统稳定性的角度分析并研究了煤柱的长期承载及失稳特征，而针对煤柱分形单元的损伤演化涉及较少，基于上述研究，采用元胞自动机的方法建立二维8Moore元胞房式煤柱稳定性评价模型，结合能量传递及元胞储能极限准则，动态演化煤柱元胞破坏失稳规律，通过有限差分模拟程序揭示房
煤炭科学技术 2021年8期2021-09-02
- 蒙特卡罗模拟中基于双向链表的元胞链表方法
中基于双向链表的元胞链表方法王逸梅, 王少云, 童朝晖*（宁波大学 物理科学与技术学院, 浙江 宁波 315211）蒙特卡罗方法; 非局域移动; 双向链表; 元胞链表方法1 方法和算法这一部分详细描述了基于双向链表的元胞链表方法, 并且给出了相应的Fortran伪代码. 首先, 描述了双向链表的构造和如何调用其中的正向链表来计算能量. 然后, 描述粒子删除和插入后双向链表的更新. 最后, 使用元胞链表的方法来实现Metropolis算法中粒子的随机移动和非
宁波大学学报（人文科学版） 2021年4期2021-07-07
- 基于介观元胞自动机的城市区域人员疏散模拟方法*
00093)传统元胞自动机疏散模型中, 空间多划分为微观层面的精细网格, 难以对大范围的疏散场景进行模拟.基于此, 本文结合行人流的运动特征, 建立了应用于大尺度人员疏散场景的人员疏散介观元胞自动机模型.该模型以道路元胞划分替代平面网格元胞划分方式, 并引入“源加载”元胞加载模拟场景内疏散人员, 建立元胞间状态转移方程模拟疏散过程中的人员运动.应用该模型, 对高校校园进行疏散子网划分, 模拟应急疏散过程并规划疏散路径, 既可以对场景内宏观疏散情况进行分析,
物理学报 2021年10期2021-06-01
- 基于元胞自动机的茶叶农药残留降解演化过程
)模型等[4]。元胞自动机是一种离散的演化系统，它由许多小的组建构成，具有模拟复杂系统的能力。于乃功等[5]在形态学结构动力学模型的基础上，建立了青霉素发酵的元胞自动机模型。因此，利用元胞自动机模拟农药残留降解过程有着巨大优势。笔者采用仿真实验与数值模拟结果比较的研究方法，探索元胞自动机算法模拟农药残留降解过程的可行性。本研究以茶叶农药残留的机理和推导出的动力学微分方程为基础，建立农药残留降解的元胞自动机模型，并根据设计的规则编程设计，进行仿真实验，使得演
浙江工业大学学报 2021年3期2021-05-19
- 基于元胞自动机理论的变压器经济运行
进的一维不规则的元胞自动机（Cellular Automaton，CA）［8-10］，并建立CA 转换规则。利用其收敛特性，元胞自动机迭代计算收敛后可获得2 台或多台变压器的优化运行模式，在降低变压器能耗的同时可尽量减少开关投切次数。该方法相较于遗传算法、禁忌搜索算法或神经网络等方法具有计算量少、收敛速度快、效率高的特点，且该方法具有很强的适应性。1 元胞自动机简介CA为n维空间内的一些有限状态机［8］。1 个CA由若干元胞组成，这些元胞按照一些简单规则进
实验室研究与探索 2021年2期2021-03-23
- 基于元胞自动机模型的库岸边坡失稳模拟方法
本文提出一种基于元胞自动机模型的库岸边坡失稳模拟方法，考虑库岸边坡不同区域的物理力学性质，在变形实测资料驱动下动态辨识库岸边坡失稳路径，从而模拟库岸边坡发生失稳破坏的演化全过程。2 研究方法2.1 元胞自动机模型元胞自动机是在离散动力系统中构造微观个体间的相互作用规则，以描述局部个体在强烈非线性作用下造成整体系统实现自组织演化的过程[18]，其模型具有建模思路简单、模拟功能强大、约束条件宽松等优点。现将元胞自动机模型的主要构成元素介绍如下：(1)元胞：元胞
水资源与水工程学报 2021年6期2021-02-14
- 基于强化学习的城市快速路入口匝道信号控制方法研究
道控制模型，通过元胞自动机模型构建快速路仿真器，并利用历史数据对模型参数进行训练和学习，实现了快速路主线拥堵的动态识别和疏导，从而提升了快速路的交通控制水平。1 快速路入口匝道信号控制流程设计快速路匝道信号控制是通过信号等对城市快速路的入口匝道进行控制，本文设计了一种基于强化学习的快速路入口匝道信号控制流程。强化学习是深度学习的方法论之一，智能体通过“试错”的方式进行学习，通过与环境交互获得奖赏行为，最终目标是智能体获得最大的奖赏。在每一个计算循环中，将观
机电信息 2020年36期2020-12-29
- 基于元胞自动机的传染病传播和控制仿真模型
研究学者转而采用元胞自动机、神经网络等人工智能方法对其传播进行仿真和预测研究。元胞自动机是一种崭新的思想，不同于传统的处理系统问题的思想和方法，能处理传统方法难以解决的问题，其自下而上的建模方式、强大的计算能力、方法框架的灵活性和开放性的特点使其在具有空间特征的现实系统动态演变方面具有自然性、合理性和可行性[3]，被广泛应用于物理与化学过程的模拟(如晶体微结构演化)、图像处理与模式识别、社会与经济行为(网络舆情演化、突发事件人群疏散、交通运输、流行病及其股
辽宁工业大学学报(自然科学版) 2020年5期2020-10-28
- 基于元胞自动机的图像边缘检测
的方向信息测度和元胞自动机引入到多灰度级图像边缘提取中，可减少噪声的影响，同时尽可能的去处伪边缘。关键字：元胞自动机 边缘检测 方向信息测度1 引言边缘检测是图像处理和计算机视觉的一个重要组成部分，是图像分析、轮廓提取、机器视觉的基础，因此，它在视觉工程应用中占有举足轻重的地位，是目前机器视觉、图像处理研究领域中较为活跃的课题之一。目前，主要使用的边缘检测算子有：Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子、Laplacian，Canny算子等
数码世界 2020年9期2020-10-12
- 基于元胞自动机的带噪暗图增强改进模型研究
边缘模糊，用经典元胞锐化模型对无噪音暗图进行图像增强可以获得良好效果[8]。但是，当暗图受到高斯、椒盐、泊松、乘性等噪声干扰时，其平滑残留噪声再次被锐化，残余噪音被重塑，影响边缘检测效果[9-10]。本文在经典元胞锐化模型的基础上，根据带噪暗图的带噪点与周围点色差远小于边缘点与周围点色差的特征，结合元胞自动机，研究一种基于元胞自动机的带噪暗图增强改进模型。1 经典元胞锐化模型元胞自动机(Cellular Automata，CA)是一个动力学系统，由元胞、元
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2020年3期2020-06-08
- 基于前馈神经网络的改进交通流元胞传输模型
能估计道路密度。元胞传输模型已被证明是非常适合用来预测交通状态。元胞之间的交通流关系在精确预测交通状态方面起着重要的作用。原始的模型中，元胞之间交通流的传递关系是使用建模方法来分析的。描述元胞之间交通流传递关系的函数是非光滑的，而且在某些情况下，误差是非常大的。因此在本文中，为了改进预测精度，我们使用神经网络技术来近似描述这种数据关系。1993年，Daganzo将LWR模型进行时间和空间离散化，提出了元胞传输模型的概念。自从该模型被提出后，就在交通流领域得
石家庄铁路职业技术学院学报 2020年4期2020-04-12
- 多边形邻域元胞自动机
6]提出的无网格元胞自动机算法，基于元胞自动机思想建立一种新的无网格法并应用于二维弹性力学问题。无网格元胞自动机算法构造简单，数值模拟时不需要数值积分，较传统无网格法减少了计算量。元胞自动机（CellularAutomaton，简称CA）是文献[7]在研究生物自繁殖现象时提出来的。元胞自动机是一组规则排布在元胞空间上且具有有限多个状态量的元胞根据自身及其邻居上一时刻的状态量在离散的时间步上按照指定的演变规则进行状态更新的系统。在某一时刻，元胞的状态量为其有
机械设计与制造 2020年3期2020-03-27
- 城市密集人群疏散算法设计研究∗
型、格子气模型、元胞自动机模型等。其中元胞自动机模型将疏散个体描述为元胞，通过不同元胞相互作用和动态演化模拟人的个体行为和群体效应，目前已被广泛应用于行人流理论和疏散建模研究。元胞自动机模型由元胞、元胞空间、邻居和演变规则四部分组成。其中，演化规则是行人流建模的核心，对人群疏散模拟有重大影响，直接决定疏散效率和人员伤亡情况。由于元胞状态更新策略由元胞自身位置和邻居元胞状态共同决定［6～7］，这与粒子群PSO 算法中鸟类寻找全局最优值思想一致［8～9］。文章
计算机与数字工程 2019年6期2019-07-10
- 基于元胞自动机的飞机蒙皮表面点蚀过程模拟
修有着重要意义。元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)是一种在时间和空间方面都离散的动力系统,散布在规则网格中的每一个元胞取有限的离散状态,并根据一定的局部规则做出相应的更新,其本质是利用元胞之间的相互转化去模拟和研究复杂过程。CORDOBA-TORRES等[6]最早采用元胞自动机对腐蚀机理问题进行研究,他们采用概率型元胞自动机,并以Von Neumann邻居确定了一套阳极溶解的演化规则。近年来,在腐蚀研究中,构建了很多基于二维或三维的
腐蚀与防护 2019年6期2019-07-03
- 基于元胞自动机的网络负面舆论传播规律及引导策略研究
广泛关注与重视。元胞自动机的概念是由Neumann等人首次提出，用来描述个体的自我繁殖[1-2]，通过元胞现在的状态和邻居的影响，基于一定的准则动态更新元胞下一时刻的状态[3]。网络舆情的传播过程与元胞自动机模型的演化机制存在一定的相似性。目前国内也有部分学者在这方面率先做出了一些研究尝试，但却主要集中在网络舆情的传播和演化模型研究上[4-10]。本文撰述內容的重点是网络事件负面舆论的干预和引导机制。本文以典型负面舆论事件-河南大学生掏鸟事件为例，首先建立
智能计算机与应用 2018年5期2018-10-20
- 元胞自动机在地理学中的应用综述
郭珂摘 要：由于元胞自动机在模拟空间复杂系统的时空演变方面具有巨大的优势，因此，经常被用于复杂系统的建模与模拟。元胞自动机与地理学结合有较强的优势，通过分析元胞自动机在地理学各领域的应用现状，提出了现阶段元胞自动机存在的不足之处。关键词：元胞自动机；地理学；研究综述中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）07-0024-02Application of Cellular Automata in GeographyGUO
河南科技 2018年7期2018-09-10
- 05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢固溶过程的元胞自动机模拟
同的需要。当前，元胞自动机方法在微观组织模拟方面已经有了大量的应用，特别在凝固结晶，再结晶与晶粒生长等方面，取得很多成果。在此基础上，更发展了有限元耦合元胞自动机，有限差分耦合元胞自动机等方法，拓展了元胞自动机模拟材料动态相变上的应用[2]。本文利用matlab的结构数组构建，利用2套元胞自动机模型的方法论，用结构数组涵盖扩散和晶粒取向的属性，来模拟05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的固溶过程。本文试图通过对其固溶过程的动态模拟，来验证其物理本质和合理性，
山西冶金 2018年3期2018-07-09
- 具有早期后除极化现象的可激发系统中螺旋波破碎方式研究∗
ting(GH)元胞自动机模型[20],研究了早期后除极化如何导致螺旋波的破碎.数值模拟结果表明:早期后除极化既可以产生向前传播的波,也可以产生向后传播的波,因此对稳定螺旋波有重要的影响.这些影响包括:早期后除极化使螺旋波漫游、漂移、波臂发生形变、波臂发生折断以及导致螺旋波破碎和消失等.在某些情况下,早期后除极化起到避免螺旋波破碎的作用,甚至还能使即将消失的螺旋波得以恢复,而在另一些情况下,早期后除极化则促使螺旋波发生各种方式的破碎,总结为8种方式.这些破
物理学报 2018年9期2018-05-24
- 基于二维连续元胞自动机的交通流仿真分析
的意义国内外应用元胞自动机研究交通流的文献非常丰富，但大部分都是基于传统的元胞自动机[1]进行研究。传统元胞自动机模型中，道路按照一定长度d沿车道中心线方向(x方向，以下简称为纵向)被划分为多个离散的单元(元胞)，每个元胞中储藏着包括有无车辆等信息的数值，这些数值按照设定的规则进行更迭变化。以道路片段为元胞的描述如下图所示。在此的基础上，Öznur Yeldan提出了一种连续型元胞自动机[2]，在模型中舍弃了传统元胞自动机将道路片段作为元胞的思路，而代之以
福建质量管理 2018年9期2018-05-17
- 一种基于元胞自动机的故障样本选取方法*
072）一种基于元胞自动机的故障样本选取方法*李佳亮，常天庆，张 雷（装甲兵工程学院，北京 100072）故障样本选取是测试性验证中的关键环节，直接影响测试性验证试验的效率和结果的正确性。在板级电路的故障样本选取过程中，运用传染病思想中的元胞自动机模型分析了电路故障的传播行为，提出了一种基于元胞自动机的故障样本选取方法，实现了故障样本的等效选取。以某型装备关键部件为例，建立了故障传播模型，计算并改进了元胞自动机状态计算方法，通过注入易操作的故障样本，简化了
火力与指挥控制 2017年9期2017-10-16
- 城市快速路交通事件影响范围预测模型
时考虑交通事件对元胞主要特征参数的影响，并结合事件发生的不同位置，对元胞设置进行调整；最后提出事件影响长度的概念，并将其作为交通事件影响范围的评价指标. 以北京市局部道路网为研究对象，结合交通事件的相关数据，对该模型进行了参数标定和实例分析. 结果表明，仿真数据的变化趋势与实测数据基本一致，且误差在可接受范围内. 模型能清晰地反映出不同时刻各个路段的交通流状态，可有效地确定城市快速路交通事件的影响范围.MCTM模型；快速路；交通事件；亚稳态；影响范围；元胞
哈尔滨工业大学学报 2016年9期2016-10-28
- 元胞自动机在斜拉桥拉索腐蚀损伤中的演化应用
530007)元胞自动机在斜拉桥拉索腐蚀损伤中的演化应用吴国强，桂涛锋，陈齐风(广西交通科学研究院，广西南宁530007)斜拉桥拉索在应力作用与环境耦合下会加速腐蚀效应，表面容易形成蚀坑而使构件出现功能性退化。文章采用元胞自动机对交变应力作用下的斜拉桥拉索表面的蚀坑形成及扩展进行演化，分析斜拉桥拉索从点蚀到坑蚀发展的机理，探讨在不同状态下拉索腐蚀速率变化的影响因素，为定量评估斜拉桥拉索的剩余强度及寿命预测提供借鉴。斜拉桥；拉索；腐蚀环境；元胞自动机；耦合
西部交通科技 2016年6期2016-08-10
- 加权Besicovitch-Eggleston集的Hausdorff维数
有右可重排性质的元胞自动机作用下的加权Besicovitch-Eggleston型集。通过构造一个概率测度及应用Billingsley定理，得到此类集合的Hausdorff维数dimHEF,P。关键词: 符号空间； 加权Besicovitch-Eggleston集； 元胞自动机； Hausdorff维数MR subject classification: 28A78并在1934年证明了它的Hausdorff维数(i=0,1,…,c-1)},Egglesto
陕西师范大学学报（自然科学版） 2016年3期2016-06-20
- 基于GIS和改进元胞自动机的输电线路路径自动选择
基于GIS的改进元胞自动机CA（Cellular Automata）模型。通过GIS平台，利用军区、城市规划、铁路、民航、气象等部门之间的地理信息资源共享得到实时准确的地理信息，减轻繁重的现场勘察工作；同时，计算机可以全面考虑所有地理信息，因此能够保证设计结果的经济性和科学性。1 元胞自动机模型1.1 元胞自动机的概念元胞自动机是时间和空间都离散的动力系统，最基本的组成是元胞、元胞空间、邻居及元胞转化规则四部分［7-8］。元胞散布在规则格网中取有限的离散状
电力自动化设备 2016年12期2016-05-22
- 基于模糊元胞自动机的电网连锁故障控制策略
理论引入电网故障元胞自动机（CA-power failure）模型中［15］，建立了基于模糊元胞自动机的电网故障FCA（Fuzzy-CA-power failure）模型，并给出了无功补偿、集中切负荷预防控制措施使用时间、位置及调整量的相关规则；最后通过在IEEE 39节点系统进行事故演化过程仿真，验证了电网的自组织临界特性［16-18］，并对控制措施加入前后的仿真结果进行对比，进一步验证了控制措施的有效性和可行性。1 基于模糊元胞自动机的电网故障模型1.
电力自动化设备 2016年8期2016-05-22
- 基于元胞自动机法的复合材料密封环微观磨损状态模拟*
016101基于元胞自动机法的复合材料密封环微观磨损状态模拟*宫 燃1,张 鹤2,徐 宜2，车华军1，张树培1(1.江苏大学汽车与交通工程学院，镇江 212013； 2.中国北方车辆研究所，北京 100072)基于离散体系的移动元胞自动机方法，并考虑多种填充材料的影响，构建了重型车辆传动系统的复合材料密封环的离散模型，选择聚四氟乙烯和聚醚醚铜两种复合材料，进行密封摩擦副微观摩擦磨损过程的可视化对比仿真。通过仿真直观观察密封表面微观结构的动态演化，及其机械混
汽车工程 2016年5期2016-04-12
- 可降解高聚物的降解跨尺度建模研究
在蒙特卡洛方法、元胞自动机方法基础上提出新的建模思路，即将不同尺度上离散化与连续性相耦合、随机性与确定性相耦合的元胞蒙特卡洛自动机方法(CMCA)。将连续问题以元胞的方法进行离散，在不同元胞上以概率实现随机事件的发生，由元胞的更新迭代进行演化，揭示了从微介观到宏观的降解变化过程。本文对具体的步骤和执行算法进行了详细的解释，并以聚乳酸盘进行实例计算，计算结果表明建模方法正确。蒙特卡洛方法；元胞自动机；生物材料；可降解高聚物；建模；元胞蒙特卡洛自动机方法1 前
高校化学工程学报 2016年6期2016-02-10
- 基于元胞数据的多维数据传递机制
编程语言中，也有元胞数组的概念，但是本文中所阐述的元胞数组，是基于MATLAB软件介绍的，它为 MATLAB中的一种数据类型［1］，相关特性可能与其他软件有所不同。软件开发过程中，我们有时需要一次传递多维数据到一个循环中，普通数据传递一次只能传递一个数据，但是使用元胞，我们可以一次传递多维数据。与结构体通过域名访问元素值不同，元胞数组通过索引方式访问包含在其中的元素值，正是由于元胞数组的这种特性，使得其与循环联合使用时，可以解决很多软件开发过程中遇到的问题
北京测绘 2016年2期2016-01-24
- 一种考虑吸引型异常事件的行人元胞自动机模型
型异常事件的行人元胞自动机模型陈艳艳*，陈宁，王杨，冯国臣（北京工业大学城市交通学院，北京100124）鉴于目前行人元胞自动机仿真研究中对于吸引型异常事件情况下模型的缺失，本文提出了一种特殊的考虑吸引型异常事件的行人元胞自动机模型.当异常事件发生后，模型将行人分为漠视、驻足、围观和围观离开四种类型.漠视类型指对异常事件毫无兴趣，不受异常事件影响的行人，其动力特性与行人在正常情况下的动力特性一致；驻足类型指对异常事件较有兴趣，驻足观看的行人，其动力特性由能使
交通运输系统工程与信息 2015年3期2015-07-20
- 基于元胞自动机人员疏散模型的分析研究
用机理，采用基于元胞自动机的人员疏散模型进行分析。结果表明元胞自动机疏散模型具有一定的真实性和指导性。1 元胞自动机模型理论简介元胞自动机(cellularautomata，CA)模型是最具代表性的微观离散模型，最早由VonNeumann和 Ulam提出。元胞自动机作为一个时间、空间、状态都离散的数学模型框架，通过单元间的相互作用来构造动态演化系统，具有较强模拟各种物理系统和自然现象的能力。这是元胞自动机广泛应用于社会、经济、环境、地学、生物等领域的原因。
科技视界 2014年4期2014-12-26
- 几种功率MOSFET元胞结构的比较
率MOSFET的元胞结构、工艺流程和电学参数特点进行了介绍和分析，指出了各类元胞结构的优缺点和工艺实现上的难点，给出了对不同的电压范围应采用的元胞结构的意见。关键词：功率MOSFET 元胞 工艺流程中图分类号：TN386 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（a）-0081-01功率MOSFET以其输入阻抗高，驱动功率小，开关速度快，开关损耗小等特点广泛的应用在电脑功率电源、家用电器、无间断电源和自动系统当中。我国的功率MOSFET
科技创新导报 2014年16期2014-12-11
- 基于元胞自动机的微博舆情传播研究
nn等[6]使用元胞自动机技术对网络舆情的传播进行了研究。李保秀[7]使用信息空间模型构建微博舆情的评价空间，对评价指标进行了量化处理，建立了舆情指标体系。刘金荣[8]在危机沟通视角下对微博舆情的演变路径进行了研究。李明德等[9]对微博舆情的模式、表征、趋势和引导进行了研究。陈彦舟等[10]针对微博数据量大的特点，使用hadoop技术设计了一个微博舆情监控系统。姚春华等[11]对微博舆情的管控技术进行了研究。本文采用元胞自动机模型对微博舆情的演化进行研究。
西华大学学报（自然科学版） 2014年5期2014-09-04
- 基于元胞自动机的无线网络安全态势模拟
抑制威胁的扩散。元胞自动机［1］作为描述复杂动力系统的数学工具，已经在生物、工业、经济等多个研究领域得到了广泛应用，如利用元胞自动机作为Hash迭代函数［2］。由于无线网络中病毒传播过程的自相似性强、扩散较有规律，因而元胞自动机的特性使其能够对此类安全态势演化进行有效模拟。目前对病毒传播模型的研究均对客体状态及转移关系进行了定义，主要文献有ER复杂网络上的SIR模型［3］，SF复杂网络上的SIS模型［4］等。在元胞自动机与无线网络的结合方面，目前仅用于对拓
通信技术 2014年3期2014-08-10
- 弹丸侵彻混凝土介质的MCA方法研究＊
的结果，运用移动元胞自动机法（movable cellular automata method，简称MCA）［1－5］对高射机枪弹侵彻混凝土靶的特性进行数值模拟，二者的结论基本吻合。MCA方法是基于离散介质力学的数值方法，它将物体（如弹丸和混凝土靶）离散成一系列尺寸微小的元胞单元。该方法不同于一般模拟方法仅仅是单一的本构关系，而是将整个系统划分成两部分本构关系：一部分是由单个元胞内部的应力应变关系决定，另一部分来源于元胞之间的相对位置。在MCA方法中，两元
江苏海洋大学学报(自然科学版) 2014年2期2014-03-14
- 演化博弈的元胞自动机仿真
模型的建立利用元胞自动机的研究方法，首先将网络空间抽象成一个二维平面，将这个平面平均分割为n ×n个方格[5]。图1即为一个7 ×7的方格平面，每个方格称之为一个元胞，代表网络空间的一个个体。针对n ×n的二维元胞空间里任一元胞可采用形如(i，j)的数对来确定，其中2≤(i，j)≤n-1，则其邻居可表示为:(i，j-1)，(i，j+1)，(i+1，j)，(i+1，j+1)，(i+1，j-1)，(i-1，j-1)，(i-1，j)，(i-1，j+1)。图1
河南科技 2013年7期2013-12-22
- 网络数据包传输占用缓存大小混沌特性分析
建立了一个无尺度元胞自动机模型，以互联网中实际运行的拥塞控制机制等作为元胞之间交互的规则，模拟数据包的传输过程，得到更为符合网络实际的缓存占用大小数据，然后通过计算Lyapunov指数对节点缓存占用大小的混沌特性进行分析。1 基于无尺度网络的元胞自动机模型及仿真1.1 仿真模型元胞自动机是定义在一个由具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上，并按照一定局部交互规则，在离散的时间维上演化的动力学系统［14］。元胞自动机模型最初主要用于生物、交通和地理信息系统
重庆邮电大学学报(自然科学版) 2013年3期2013-12-14
- 基于元胞自动机的烟幕成像模型建模方法
问题，提出了基于元胞自动机理论的烟幕模型建模方法为其成像仿真提供相关依据。1 烟幕消光机理及影响因素1.1 烟幕的消光机理烟幕对辐射的衰减作用，具体表现为吸收和散射作用，反映在成像传感器的图像上即为灰度的变化和对探测目标的遮蔽影响［4］，一般的烟幕的对辐射消光影响作用表示为［5］：式中：I为受到烟幕影响后的辐射强度（W／sr）；I0为受到烟幕影响前的辐射强度（W／sr）；α0为烟幕遮蔽物的消光系数（m2／g）；为形成的烟幕浓度（g／m3）；l为烟幕的传输距
探测与控制学报 2013年4期2013-12-01
- 零边界条件下二维元胞自动机矩阵可逆性分析
018)0 引言元胞自动机是定义在一个由具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上，并按照一定局部规则，在离散的时间维上演化的动力学系统。元胞自动机理论自提出以来得到了长足的发展，开始只是对元胞自动机进行了探索性的研究［1］，逐步将建立在矩阵代数中的一维元胞自动机扩展到二维元胞自动机［2］，而后对9邻域结构的二维元胞自动机进行了研究［3］，并且对二维元胞自动机的等效转移矩阵特性进行了初步的分析［4］。本文在其研究基础上对矩阵的可逆性研究进行一些探索，在一定程
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2012年4期2012-11-26
- 基于元胞自动机制度下组织化群体行为的模拟研究
的研究.国内外用元胞自动机（CA）方法研究动力学系统由来已久，但多用于对自然系统的研究，在社会科学领域则多用于证券投资、金融等领域［9－11］.如用于各种交通线路下的交通流及其它交通行为模拟［12－13］、流体动态与断层的地质化学形态模拟［14］、计算机网络的复杂性行为模拟［15］.对元胞自动机的另一研究方向是CA纯理论的拓展，如研究邻域的定义规则对全局的影响［16］、CA的拓扑结构和元胞的邻域参数与演化结果的关系［17］、CA稳定状态下周期现象和混沌现象
上海理工大学学报 2012年6期2012-10-10
- 考虑商业热点影响的交通流元胞模拟
热点影响的交通流元胞模拟薛 海，董明家，王 宇，刘文静(华北水利水电学院，河南 郑州 450011)在对车辆个体行为研究的基础上，针对城市商业热点对交通流的导向性影响，引入商业热点吸引子的概念并合理概化其作用模式，利用元胞模拟这一非线性过程研究工具，对具有双向通路的准二维交通流进行了初步建模及模拟计算.计算结果表明，商业热点吸引子的引入以及基于元胞方法的交通流模拟可以反映出较为复杂的城市交通基本特征，是交通流模拟的有效研究手段.商业热点;交通流;元胞方法随
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2012年3期2012-07-15
- 基于改进的元胞自动机林火蔓延模拟研究与实现
物理现象。随着对元胞自动机的深入研究，国内外学者应用元胞自动机模型对林火蔓延进行模拟引起了广泛的关注，并取得了一定的进展。Stephen et al［1］针对异质可燃物空间提出了一种改进的元胞自动机模型;A lexandre［2］对复杂空间环境林火蔓延的元胞自动机模型进行了系统的理论研究，并对当前流行的林火蔓延模型进行了比较;刘月文等［3］利用元胞自动机模拟复杂现象的特点，根据林火燃烧过程中影响因素是否可变，将影响林火燃烧因素分为两大类，设计并实现了适合内
绿色科技 2012年8期2012-05-09
- 基于元胞自动机的集装箱码头前沿水平运输模型研究
式的研究和模拟。元胞自动机(Cellular Automata，CA)是定义在一个由具有离散、有限状态的元胞组成的元胞空间上，按照一定的局部规则，在离散的时间维度上演化的动力学模型，它是研究自组织化复杂系统的有效工具[1]。将一个集卡行驶车位视作单一元胞个体，该元胞周围的车况可视为其相临元胞的各自状态。周围元胞的状态对选择道路决策发生的影响充分体现了元胞自动机理论和车辆行驶特征的一致性。尝试用复杂系统的元胞自动机建模方法对集装箱码头前沿交通流系统进行更细致
船海工程 2012年1期2012-01-23
- 扩散过程的元胞自动机模拟
量传递方式之一，元胞自动机则是近年来新兴的仿真模拟方法.但是，将两者结合，即用元胞自动机研究扩散过程的文献却相对较少.有关此类的报道，多是和反应过程相关联且研究的侧重点放在后者[1]，很少见到用元胞自动机专门研究扩散过程的报道.另外，在有关的报道中，元胞自动机模型的参数往往过多且相互之间的关系复杂，分析时需要综合多门学科的理论，这限制了它的实际应用.作为一种新兴的研究手段，元胞自动机的意图是以极其简单的规则解释或模拟复杂的现象，而有关的报道多数违背了这一意
河南工程学院学报(自然科学版) 2011年1期2011-11-24
- 一种基于元胞自动机的无线传感器网络拓扑控制方法*
连通性和覆盖性。元胞自动机(Cellular automata)作为状态离散系统，能够以简单的规则揭示复杂的全局特性，因而成为研究自组织时空演化规律的重要工具［4］。文献［5］将元胞自动机作为一种模拟无线传感器网络行为的工具，认为无线传感器网络节点之间具有的高度协作性，形成类似于元胞自动机所模拟的大部分动力学系统。文献［6］在无线传感器网络的元胞自动机模型基础上，提出一种节点可动态调节通信范围的方法。文献［7］通过建立无线传感器网络的二维元胞自动机模型，分
传感技术学报 2011年12期2011-10-21
- 元胞自动机研究进展
孙德山元胞自动机研究进展孙德山（辽宁师范大学 数学学院，辽宁 大连 116029）元胞自动机是一个具有简单运算规则的动态模型，但却能展现出复杂的行为. 元胞自动机引起了许多研究者的关注，相关研究工作已经广泛展开. 论文综述了元胞自动机的研究进展及在不同领域的一些应用.元胞自动机；元胞空间；复杂系统1951年，Von Neumann给出了元胞自动机（Cellular Automata，CA）模型，又称为细胞自动机. 元胞自动机在时间和空间上是一个离散的动力
五邑大学学报（自然科学版） 2011年4期2011-07-16
- 一种新的元胞网络模型
，吴今培一种新的元胞网络模型李学伟1，孙有发2，吴今培3（1. 大连交通大学，辽宁 大连 116028；2. 广东工业大学 管理学院，广东 广州 510520；3. 五邑大学 智能技术与系统研究所，广东 江门 529020）用元胞替换传统人工神经网络中的神经元，以局部连接取代相邻层级元胞之间的全连接，用规则演化算法替代BP算法，建立元胞网络模型. 设计了元胞网络的训练过程：内嵌的遗传算法用于寻优各元胞状态离散化边界值以及元胞网络拓扑结构. 以一个红酒分类基
五邑大学学报（自然科学版） 2011年4期2011-07-16
- 球面元胞自动机框架的比较与选择
30079）球面元胞自动机框架的比较与选择肖志峰,翟晓芳(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉 430079）在球面构建基本的元胞自动机框架是球面元胞自动机研究的基础。该文从球面空间特性出发,分析比较了四边形、三角形和六边形网格的不同几何特性和元胞运动机制,提出了基于六边形网格的元胞自动机框架模型,描述了其基本定义、运动机制和坐标系统,并构建了球面六边形元胞自动机原型系统进行模拟实验,结果表明,该元胞自动机框架能有效支持球面元胞自动机的深入研究
地理与地理信息科学 2010年5期2010-12-28
- 海岸带土地利用模拟结果对元胞邻域的响应研究
演变过程的关注，元胞自动机模拟及其作用越来越受到重视。元胞自动机（Cellular Automata，CA）最早由美国数学家Ulam在19世纪40年代提出，是一种在时间和均离散的系统。元胞自动机具有“自下而上”的结构，通过简单的底层交互行为，能够反映全局系统的复杂行为及其变化。1984年英国数学家Wolfram在Nature发表文章认为，CA可以用于复杂系统的模拟，并给出了元胞自动机的定义、构成元素以及转换规则等［1］。此后，CA应用研究领域剧增，在计算机
水土保持研究 2010年4期2010-05-05
- 用移动元胞自动机法模拟杆式穿甲弹长细比对侵彻过程的影响*
,不尽人意。移动元胞自动机法是С.Д.Псахье等[1]在元胞自动机法[2]基础上发展起来的,它的主要特征是元胞不是固定在网格上变化,而是可以移动。MCA 假设材料由许多独立的元胞构成,元胞之间用“键”连接,“键”受冲击可断开,受强挤压时已断开的“键”还能重新连接,元胞间可以相对运动。元胞间的碰撞、挤压和摩擦可产生热量使元胞温度瞬间升高。用粒子力学方法对每个元胞对建立运动微分方程,在某个时间步长对所有元胞对的方程联立求解就得到一个“态”,下个步长又得到一
爆炸与冲击 2010年4期2010-02-26