基于元胞自动机的交通模型综述

对基于元胞自动机的交通模型进行综述，将其分为单车道模型、多车道模型和城市交通模型三类。NaSch模型是最重要的单车道模型，经过改进能够再现许多重要的交通流特性。换道是多车道模型的核心。围绕着动机产生和安全要求提出了多种换道规则，最近的模型能够再现密度反转等异常现象。城市交通模型从系统角度研究了网络交通流的相变规律，近期出现了网络模型与多车道模型相结合的趋势。以TRANSIMS为代表的微观仿真平台在大规模路网中得到了成功应用。然而CA交通模型在方法论上存在不足。一些实证规律未能再现，其实际应用也较少。     

基于元胞自动机的行业危机扩散博弈分析

元胞自动机(Cellular Automata,CA)模拟仿真实现了行业危机扩散博弈过程的可视化,简化了博弈分析过程。本文首先进行了行业危机扩散的博弈分析,通过纳什均衡解的求解误差发现危机扩散受到很多因素影响,并且具有一定的随机性,增加了博弈分析的难度。基于此,引用元胞自动机结合行业危机扩散博弈的策略组合,构建了行业危机扩散的CA算法,解决了行业危机扩散博弈的有限理性假设问题,并使用仿真效果较好的多主体可视化软件Netlogo进行仿真,结果符合实际情况。     

基于元胞自动机的技术扩散和吸收能力问题研究

旨在通过建立国际技术扩散的复杂系统演化模型和仿真实验分析技术扩散的演化机制和吸收能力对于技术扩散的影响作用.基于技术扩散的微观机制,初步建立基于元胞自动机的国际技术扩散的演化模型.通过对不同初始状态、演化规则的仿真分析,认为企业的吸收能力对于整个经济系统长期的技术扩散和创新起到关键的作用:若没有企业的内部研发,长期的技术扩散不会发生,技术创新率的均衡值趋于零;并且企业吸收能力的提高对于经济系统整体的技术创新具有非线性效应.     

基于异质元胞自动机的SARS传播

结合SARS传播的特点,建立了一个SARS传播元胞自动机模型,把人群分为五类:易感者、发病者、疑似患者、确诊患者和因病死亡者。由于考虑了不同个体在传染性、对疾病抵抗能力等方面的差异,因而这一模型是异质的。利用该模型模拟了隔离延迟时间、隔离力度和超级传播者对疾病传播的影响,有助于从微观个体相互作用的角度解释、预测疫情的发展趋势,以及政府对疫情干预措施的效果。     

三车道元胞自动机交通流模型研究

在Nagel-Schrekenberg（NS）元胞自动机交通流模型的基础上，提出了一种高速公路三车道元胞自动机交通流模型．该模型中所有的车辆均遵循相同的演化规则，并允许车辆以一定概率换道．根据计算机数值模拟．研究了车辆减速概率、换道概率对车流量、车道利用率影响关系，结果表明，在相同情况下，此模型所得到的基本图显示出交通流量比单车道NS模型大，并且发现减少不必要的车辆换道行为可以使驾驶更安全．这些研究为管理三车道的道路系统提供了一定的参考依据．     

股市演化的遗传元胞自动机模型

以复杂性科学的理论方法为指导,运用元胞自动机、遗传算法、系统仿真、分类器系统等研究工具,结合投资分析技术,在形成演化规则库的基础上,构建了股市系统演化的遗传元胞自动机模型。其中,分类器系统被用来学习演化模型的参数,它使演化市场的复杂性特征充分逼近现实市场。通过对兖州煤业的实证分析,表明该演化模型可以模拟现实市场的复杂性,可以通过具有学习功能的演化模型进一步分析股票市场,为股市的监管和调控提供依据。     

元胞自动机与经济学应用

元胞自动机开创了复杂性研究的新途径。本文介绍其基本概念和在经济学领域的应用，讨论经济学研究的一些基本原理及其元胞自动机模拟的方法和研究方向。     

航空服务创新的元胞自动机竞争演化模拟

为研究航空公司服务创新在市场竞争中的作用,基于元胞自动机设计了航空服务创新竞争模型. 以深航2008年在深圳-北京航线上推 出服务创新为例,经过重复试验较好地模拟了在该航线上进行服务创新取得成功的竞争演化过 程.研究结果表明:初始接受服务创新的元胞数量、服务匹配度和品牌宣传效应度三个影响因素 都对演化的突变周期起正向影响作用,且三个因素对突变周期的正向作用随着取值的增大 而逐渐减弱.     

基于元胞自动机的股票市场投资行为模拟

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研究,并初步建立了基于元胞自动机的股票市场投资行为演化模型,通过对多种市场状态下、股票市场复杂系统的演化的模拟与分析,认为投资偏好和宏观因素是影响股票市场稳定的关键性因素,因此,建议投资者应该多一些自己的独立见解,少一些盲目从众行为,以促进股票市场的稳定和发展。     

基于元胞自动机的云层实时模拟

云层的实时模拟是构造真实的虚拟自然环境的重要组成部分.然而,外观形状的不规则性和物理形成过程的复杂性增加了云层实时模拟的难度.在分析和研究现有云层建模和渲染方法的基础上,提出了一种基于元胞自动机的云层实时模拟方法,该方法的核心是采用元胞自动机理论对云层建模,使用风力函数对云进行控制;综合单散射和多重散射的方法构造云的光照模型;利用连续帧之间的相关性实现基于视点变换的云层实时渲染, 并利用Murakami的元球方法计算云的密度分布.实践证明该方法可以实时模拟具有较强真实感的云层.     

元胞自动机在混合交通仿真中的应用

以VC语言为开发工具，通过构造二维元胞自动机模型，对平面十字交叉路口的交通流进行了分析和模拟控制。仿真结果较为理想，说明了元胞自动机广泛的应用前景。     

基于复杂系统脆性的传染病扩散脆性研究

作为社会系统这一复杂系统的子系统,传染病的突然性大规模扩散会对其它子系统产生影响。在没有控制的情况下,整个复杂系统的有序状态将会被破坏,最终崩溃,这就是复杂系统的脆性。基于元胞自动机对一种传染病的扩散进行仿真,说明传染病的突然性大规模扩散会对整个社会系统产生脆性作用。     

基于元胞自动机的自旋玻璃离散优化

对无序复杂系统的研究,自旋玻璃一直是科学界最具成功的尝试之一。在对复杂事物的认知上,认为真正的复杂性问题只可能以复杂资源进行趋近。基于自旋玻璃的离散特性,首先论证了可以采用元胞自动机来研究自旋玻璃问题;进一步,通过在对一组铁磁与反铁磁材料的实验中,证实了用元胞自动机来解决自旋玻璃问题的可行性;在与模拟退火算法的比较研究中,表明用元胞自动机这一复杂资源探求自旋玻璃问题更具优越性。     

多出口条件行人疏散的元胞自动机模型

在行人疏散元胞自动机模型的基本框架下,提出了一种针对多出口条件的静态场计算方法,该方法能成功解决疏散空间中存在障碍物的问题,在此基础上设计了满足多出口条件行人疏散仿真需要的模型更新规则。之后通过对行人出口选择行为的影响因素进行分析,将行人出口选择行为的影响因素归结为行人主观因素、客观因素和随机因素。根据随机效用理论,用效用描述了行人出口选择行为,建立了行人出口选择行为的多项Log it模型,并以此为基础完善了模型更新规则中的出口选择规则。最后通过计算机编程仿真研究了行人疏散时的理性程度、影响因素的敏感性系数等模型参数对仿真结果的影响。通过仿真表明,该模型能有效地显现多出口条件行人疏散特性。     

基于细胞自动机的高速密钥产生方法研究

密钥管理是对称密钥加密体制的核心,而密钥产生方法则是密钥管理的基础。介绍了密钥产生的一般方法;根据输入边界细胞自动机的特性提出了一种基于细胞自动机的高速密钥产生方法,并对其统计特性进行了研究。计算机模拟实验表明:基于细胞自动机的高速密钥产生方法不仅具有良好的统计特性(0/1比特的平衡性等),而且具有非体制受限系统的特点。     

社会关系网络密度对创新扩散的影响

从微观个体角度研究创新扩散是近年来创新扩散颁域的一个重要研究方向,本文运用复杂网络工具来精细刻画个体的微观结构,并以此研究了社会关系网络密度对创新扩散的影响.通过对原有阈值模型进行网络化扩展,结合创新扩散的两个基本渠道--传媒和口头交流.建立了基于复杂网络的随机阙值模型,利用计算机仿真模拟,测试了不同社会关系网络密度下的创新扩散程度,指出社会关系网络密度对创新扩散的影响取决于消费者对传媒网争社会关系网的依赖程度.     

二维细胞自动机伪随机序列发生方法研究

首先介绍了细胞自动机的基本概念。根据具有输入的细胞自动机的转移特征方程推导出了具有梯形结构的二维垂直邻居受限细胞自动机周期等统计特性。根据这些特性提出了一种二维细胞自动机伪随机序列发生方法。计算机模拟表明 ,具有梯形结构的二维垂直邻居受限细胞自动机伪随机序列发生器实现简单 ,产生的序列具有速度高、周期长和统计特性好等优点。     

基于网络结构的产业集群知识创新和扩散绩效

从网络角度研究包含二维知识的产业集群的知识创新和扩散过程,将集群内企业的知识增长分为自主创新和交易学习两种途径,并基于小世界网络模型对集群知识增长过程进行了建模,通过仿真,研究了网络拓扑结构、生产函数中的技术比例、知识交易机制、企业的自主创新能力和吸收能力等因素对集群知识创新和扩散绩效的影响,并提出了提升集群知识创新和扩散绩效的对策建议.