元胞自动机简介

第二大任务：细胞自动机，基本细胞自动机，第一，细胞自动机概述20世纪50年代首次提出了JohnvonNeumann。(vonNeumann，J.1963，collectedworks，edited bya.h.taub) 1970年，JohnConway成为生命游戏(Conway，J. (1970)。inm。Gardner，(ed .)、scientific American、223 (4)、Pp.120-123。)1983年StephenWolfram默认细胞自动机(Stephen wolfram . reviewsofmodernphyscs，1983，vol.55.stephen wolfram.nature，1984，vol第三，状态进化状态进化方程，周期边界，基本细胞自动ATA，4，映射类型，基本细胞自动机，根据案例90进行进化0010110。5，时空图0白色1黑色L=100初始值第50格为1，针对每个规则进化到100阶。默认细胞自动ATA，6，时空图，规则18，规则57，规则150，规则30，规则73，规则126，规则124，规则169，默认细胞自动ATA，7，1983年不随时间变化。周期：运行一段时间后，单元空间趋向于一系列简单的固定结构或周期结构。混沌：从某一初始状态开始，经过一定时间后，细胞自动机呈现混沌的非周期动作，生成结构的统计特性不再停止，通常表现为分形分形维数特征。复杂的：出现复杂的局部结构或出现部分混乱，其中一些继续传播。8，用于社会学的细胞自动机，用于研究经济危机的形成和爆发过程，个人行为的社会，时尚潮流的形成等流行现象的细胞自动机。在生物学中，细胞自动机的设计思想本身来自生物学的自生思想，因此在生物学上应用得更自然、更广泛。例如肿瘤细胞生长机制和过程模拟，探索人类大脑的机制(Victor)。Jonathan.D.1990)，HIV感染过程(Sieburg .H.B.1990)，自我组织，自我增殖等生命现象的研究，以及对最新流行克隆技术的研究(ErmentroutG)。B.1993)。应用领域包括社会学、生物学、生态学、信息科学、计算机科学、数学、物理、化学、地理、恶劣环境、军事学等。，默认细胞自动ATA，图是二维细胞自动机局部图。其中，网格1是对象单元格，2-9是对象单元格邻居，t-1设置了这些单元格状态，则对象单元格1的状态为t 1。15，细胞自动细胞邻居定义NeighborhooddefinitionsModels模型GameofLife生命游戏HighwaySimulation道路模拟DiseaseSpreading，revisited疾病传播，基本细胞自动机邻状态决定细胞的状态二维空间中邻的定义上theMooreneighborhood:1st阶Moore邻2ndorderMoore邻，基本细胞自动机，18，von-neumann neighborhood，二维空间中邻的定义Von-.eachcelli:非活动状态Deactivate:IfNi3。活动状态activate : ifccellisdeactivatedanddni=3，20，gameflife生命周期游戏，在二维空间中创建模型Ni=1storderMooreneighbours计数目标单元I；eachcelli:非活动状态Deactivate:IfNi3。活动状态activate : ifcsellisdeactivatedanddni=3，所有小于两个的活细胞，非活动状态，人口少；Asifcaus edbyunder-population。所有活着的细胞都有两个或三个活着的邻居，活到下一代(下一个时间节点)。anylivecellwithatworthreliveneightbourslivetesontothenextgeneration。一个细胞有三个以上的活邻居。模拟死亡人口过剩。aneylivecellwithsmorethanteriveneightboursdies，asifbyovercrowding。一个死细胞，三个活邻居就活，模拟生成anydeadlcellwithactlythrougneighboursbecomesalivecell，asifbyreproduction，gameflife life gameware移动：否则，以概率p向前移动一格。Move: otherwise、moveonestephentheright、withaprobabilityp、moveothenextcell、withstheprobabilityp、23、ken Kermack-McKendrick病毒传播模型：S:易感人群SusceptiblepersonsI:感染人群InfectedpersonsR:治疗人口Removed(immune)personsa :感染率iii ；1:Infected感染者；2:Recovered愈合者、病毒感染者Kermack-McKendrick模型、28、每个时间阶段的细胞状态都发生变化，单细胞状态根据以下规则发生变化：如果细胞状态是易感者的种类，如果已经有感染的邻居，则感染概率；细胞状态已经被感染的人，自己恢复了概率为免疫人群；病毒感染者Kermack-McKendrick型号，一个小时遍历thetimevariable，t，所有单元格cells，I=1.n，j=1.n，遍历这个细胞的所有邻居neighbors，k=1.m，%细胞自动：森林火灾模型规则：(1)燃烧的树变成空白位；(2)绿林格子位置最近的邻居中，如果有一棵树在燃烧，那就是燃烧的树；(3)在空白位置，森林树以概率p增长。(4)在最近的邻居中没有正在燃烧的树的情况下，树每时每刻都以概率f(闪电)变成正在燃烧的树。，森林火灾模型，30，细胞自动机实现，顺序更新，31，细胞自动机实现，顺序更新，33，细胞自动机实现，顺序更新，34，细胞自动机实现，顺序更新，35，细胞自动机实现，顺序更新顺序更新，43，细胞自动机实现，顺序更新，44，细胞自动机实现，顺序更新，45，细胞自动机实现，顺序更新，46，细胞自动机实现，顺序更新，47，细胞自动机实现，随机更新， 细胞自动机实现，随