126号初等元胞自动机的演化复杂性

用形式语言理论和符号动力学对126号初等元胞自动机的演化复杂性进行研究.证得其1-演化语言为正规的,而n≥2时其n-演化语言为非正规的.     

从粒子角度研究164号元胞自动机的极限语言复杂性

通过定义164号元胞自动机的基本粒子,找到了粒子的逆演化规律,从而完全确定了其极限语言,并证明了164号元胞自动机的极限语言是正规的。结果表明:用有限自动机就可以接收该极限语言。     

元胞自动机：一种探索管理系统复杂性的有效工具

元胞自动机能利用简单的局部规则和离散方法描述复杂的全局的连续系统,已成为探索复杂系统的 一种有效工具。文章阐述了元胞自动机的发展历程、结构、特征及基本理论与方珐;介绍了元胞自动机在寡头 垄断行为、交通管理及工程运输、城市发展、市场营销、股票投资、企业战略等管理领域中的应用;指出元胞 自动机理论的优势与不足,并提出进一步的研究展望。     

股市投资复杂性的元胞自动机模拟

以上海股票交易市场为研究对象,将元胞自动机的建模理论与方法应用于股票市场的复杂性模拟。建立了基于投资分析的元胞自动机模型;采用分形理论为工具,应用重标级差(R/S)方法,对比现实与模拟数据,验证了模型仿真的有效性;应用模型,通过改变初始值和规则,进一步研究了股票市场的复杂性。     

弯曲河道演化的元胞自动机模拟

提出了二维元胞自动机模型用以模拟弯曲河道的演化.模型体现了河道冲淤状态与水流之间的反馈作用,以及河道对冲淤的历史记忆机制.将模型用于一个正弦派生曲线所产生的简单河道,结果能够再现弯曲河道演化的一些典型特征,如凹岸冲刷凸岸淤积、河道深鸿线的迁移方向、河岸演化规模的幂分布等.     

初等元胞自动机在加法规则下的演化

本文总结了经典元胞自动机模型理论,并在此基础上定义了初等元胞自动机的加法规则。引入代数方法探讨了初等元胞自动机在其中一种加法规则下的演化性质,由此推出了一些相关性的结论。它是初等元胞自动机在其加法规则下所特有的,使其在模拟事物时更具有方向性,不但丰富了初等元胞自动机的理论,而且为研究元胞自动机的理论提供了可行的方案。为了便于直观的验证某些结论,本文利用了初等元胞自动机的状态迁移图来加以描述它的演化过程。     

基于卡诺图初等元胞自动机的演化规则

依据初等元胞自动机演化规则的特点,借助卡诺图化简,导出初等元胞自动机演化规则的函数形式。进一步利用推导出的演化规则的函数形式,给出演化规则90和演化规则184的演化定理及相关定理的证明。     

建设“数字地球”的一种重要工具——元胞自动机

认为“数字地球”的核心是全球的信息化 ,是促进经济发展和社会进步的有效途径 ,而在地球系统中存在着大量的复杂系统 ,因此“数字地球”的研究过程中必不可少的应包括对复杂性的研究 ,元胞自动机正是基于复杂系统的特点而设计的可以用计算机模拟的极为有用的方法 ,因而元胞自动机也是建设“数字地球”的一种重要工具 .在对复杂性和复杂系统理解的基础上 ,阐述了元胞自动机的基本原理、特征及其在“数字地球”建设中的应用     

元胞自动机在环境科学中的应用

阐述了元胞自动机(Cellular Automata)的基本原理、方法,总结了CA的甚本特点和适用范围,并又探讨了其在环境科学和生态学中的应用．     

元胞自动机研究进展

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．     

A complexity analysis of the elementary cellular automaton of rule 122

S. Wolfram initiated the use of formal languages and automata theory in study of cellular automata (CAs). By means of extensive experiments with computer, he classified all CAs into four classes and conjectured that the limit languages of the third class of CAs, which produce chaotic aperiodic behavior, are not regular. Using symbolic dynamics and formal languages, we prove that the limit language of the elementary CA of rule 122 is neither regular nor context-free.     

具有反馈规则的元胞自动机模型及统计法

在薛郁等改进的Nagel Schrekenberg模型基础上,通过引入行车状态变量和反馈规则提出了一种新的单车道元胞自动机交通流模型,利用改进后的新模型,分析了元胞自动机模型中常采用的线统计法,并尝试将交通中的点统计法用于元胞自动机模型中的单个车辆的微观运动的统计.通过计算机模拟,发现点统计法的车流量明显小于线统计法,且离散性较大,但两种方法所反映的车流总体特征基本一致.     

基于元胞自动机的期权定价模型

针对期权定价难于模拟基础资产价格波动随机性的问题,设计了基于元胞自动机的期权定价模型．该模型将市场参与者看作一个个的元胞,使用元胞规则来模拟金融市场中交易者之间的交互行为。从而在总体上模拟出基础资产价格的变化．比较了模型产出的数据和Black-Scholes模型的计算结果,检验了模型产出数据的正态性,发现基于元胞自动机的期权定价模型不仅具有可行性,而且比Black-Scholes模型更有效．     

基于元胞自动机模型的人员疏散仿真系统设计

基于工程实践需要,分析了紧急情况下人员疏散的主要影响因素,提出了应急系统人员疏散处理策略,改进和优化了人员疏散仿真算法,设计了基于出口距离最近的随机元胞自动机的人员疏散模型。实验表明,模型较好地仿真了人员数、障碍物数、出口属性、疏散速度、疏散时间等因素相互之间的关系。仿真系统可为建筑结构设计、最大人员饱和数、消防预案提供参考。     

改进的元胞自动机交通流模型

在Nagel-Schreckenberg模型(简称NS)的基础上,提出一种可应用智能交通系统(ITS)信息的新的交通流元胞自动机模型。其中考虑了有效间距及刹车灯的作用,并引入了可变安全间距的新概念。数值模拟表明:对于这种改进的ITS元胞自动机模型,道路交通量有了显著提高,体现了智能交通的优越性———有效地扩大交通流量,减少阻塞生成。当考虑快车和慢车的混合交通流时,发现即使少量的慢车也会导致交通流量大幅度下降,说明了严格实施快慢道行驶的必要性。     

元胞自动机双车道模型耦合效应研究

将元胞自动机的演化与交通规则相联系，建立元胞自动机交通流模型。研究由快慢双车道组成的交通系统当车道的车辆密度不对称时所引起的系统交通流特性的变化。计算机数值模拟结果表明，在不同的初密度分布条件下，双车道模型呈现出无耦合的自由运动相，有耦合的自由运动相，有耦合的两道各为局部阻塞相与畅通相的混合相似及无耦合的局部阻塞相等各种自组织行为。     

教室内行人疏散的元胞自动机模拟研究

针对具有两个出口并由桌椅构成多条通道的教室建立了行人疏散的元胞自动机模型,进行计算机模拟的结果表明：行人根据到出口的距离和行人拥挤程度两个因素来选择出口和目标网格能缩短疏散时间;出口的宽度对疏散过程有一定的影响,但随着出口宽度的增大,对疏散的影响越来越小。