遥感和CA在城市医院选址中的应用

城市医院的选址是一个相当复杂的过程,要考虑很多因素。本文运用遥感技术,基于元胞自动机的原理,提出了用算法根据交通流量最优转换规则来进行城市医院选址的布局,实现较合理的基于定量化的医院选址。     

基于CA的网络舆论传播因素的研究

网络舆论是一种新兴的特殊的社会舆论。由于Internet是一个开放的复杂性系统,使得网络舆论传播呈现出纷繁复杂的特性。通过对元胞自动机的分析,在前人研究的基础上,联系现实社会的网络舆论传播特点,提出了一种新的网络舆论传播模型,并模拟分析了人员密度、大众媒介导向、人员移动这几个特定的因素,对网络舆论传播的影响。     

基于元胞自动机的城市扩展研究

在传统的元胞自动机模型的基础上,结合GIS技术、城市扩展原理建立了研究区的GIS-CA城市扩展模型,模型综合运用灰色局势决策、层次分析法与CA模型确定元胞转变规则。在VS2010平台上,使用VB.NET语言,基于ArcGIS Engine组件开发了研究区城市扩展模拟系统,可模拟与预测研究区的城市扩展情况。使用研究区长春市的实际数据进行了验证,采用1993年、2005年遥感影像作为基础数据,应用GIS-CA城市扩展模型预测了研究区2005年城市用地情况,并进行了对比分析。实验结果显示,采用元胞自动机原理结合GIS技术研究城市扩展情况具有合理性、可行性。     

城市CA模型建模原则与模拟结果检验方法研究

元胞自动机（CA）所独有的特征和构模方式使其在模拟复杂性系统如城市系统等方面表现出强大的模拟能力，作者通过分析CA的特点及其在城市模拟中的应用，着重探讨了城市CA模型的建模原则和城市CA模型模拟结果的检验方法。     

固执者对舆论传播动力学的影响研究

为了研究固执者对舆论传播动力学的影响,引入固执强度来描述人员偏向原有态度的强弱,建立了相应的元胞自动机舆论传播模型。通过数值模拟研究了固执强度、固执者占有率和系统尺度对舆论的影响,并对典型的时空演化斑图进行了讨论。研究结果表明:固执强度极大时才会对系统终态赞同率产生明显影响;系统的初态赞同率对系统演化的最终结果起主要作用;固执者占有率越高,系统两相共存态的区域越小,人们越易达成共识;系统大小对系统终态结果无影响。     

三维元胞自动机及其在材料模拟中的应用

元胞自动机是一种时空、状态离散的数学模型,适于计算机模拟实施。特别适合于处理那些难以用数学定量描述的复杂动态体系问题,如材料微观组织的演变。本文阐述了元胞自动机法的产生和发展及其在材料模拟中的应用情况。并以Visual C 为编译平台建立了一种三维元胞自动机模型。该模型具备了经典元胞自动机的基本特征,因此可以根据需要进行扩展。文中运用该模型进行了简化的枝晶生长模拟,并与二维的模拟结果进行比较,验证了该模拟的正确性。     

材料微观组织CA法模拟的研究现状

建立微观组织演变模型,模拟晶粒形核生长过程及组织分布和偏析情况在近年来已经成为国内外科研工作者的研究热点。在微观组织的模拟方法中,常用的有蒙特卡罗(MC)法和元胞自动机(CA)法。CA法由于其模型结构简单,在空间和时间尺度上都不受限制,适合于大型机的并行计算,而受到更多研究者的青睐。研究表明CA法在金属凝固,静态再结晶及轧制变形所引起的动态再结晶等过程的模拟中,表现出了其特有的优越性。概述了元胞自动机(CA)方法在微观组织模拟中的建模方法及应用,并综述了目前此方面研究工作的进展现状。     

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．     

基于扩展的生命机制概念的城市土地利用演变CA模拟

城市土地利用演化的实质是人为干预下城市生态景观的自组织机制作用过程,自组织机制的渐变特征与人为干预的突变特征共同演绎了城市土地利用演化永无止境的运动轨迹。城市生态机制理论充分考虑了城市生态景观、自组织机制和人为干预调控等因素,提出了城市土地利用演化的“生命机制”和“欲望”等概念,比较真实自然地反映了城市土地利用演化的实质。但地理特征CA的建模思想中邻居模型过于简单,对宏观因素和微观因素的综合影响考虑不足,也未考虑元胞自身扩展能力的变化和城市发展中的随机现象,元胞转换规则也趋于全局统一,缺乏局部修正能力。将依据城市生态机制理论,借助欲望等概念,引入基于焦点引力和属性的邻居模型,并在原转换规则的基础上加入了对元胞自身扩展能力的变化以及多约束因素综合作用的支持,也考虑了城市因素发展过程中的随机现象,并尝试引入微观因素对元胞转换规则进行局部修正是以使转换规贝4更趋于真实,最后对原有理论的欲望数组结合本文数据特点进行了修正并运用GIS技术对理论框架进行了实现,并将之应用到深圳特区城市土地演变研究中。     

非洲猪瘟舍内传播元胞自动机仿真研究

为了研究非洲猪瘟在封闭式猪舍内传播的规律,本文通过引入SI模型,并在此基础上进行改进,结合猪舍内猪只的移动规律及个体体质的差异,分析猪舍内猪只感染非洲猪瘟的概率;设计猪只个体接触后的感染规则,构建元胞自动机模型进行仿真,模拟非洲猪瘟在猪舍的传播情况;通过将元胞自动机模拟的非洲猪瘟的传播仿真结果与传统SI模型的传播数据进行对比分析。结果表明,元胞自动机仿真非洲猪瘟舍内传播能够与传统的SI模型传播数据可以实现较好的拟合,拟合度为0.96,同时使用元胞自动机作为非洲猪瘟的传播模型在预测方面具有优势,可以通过迭代对传播过程可视化,进而实时预测非洲猪瘟在密闭猪舍的传播轨迹,为相关传染病的仿真研究提供了理论指导。     

元胞自动机舆论传播模型中人员个性的影响

考虑到现实中人员态度改变的个性不同,以及人员处于不断的运动中,建立了相应的元胞自动机舆论传播模型．计算机的模拟结果显示：态度固执者和坚定者会降低转化率,在人员移动的情况下,态度坚定者使系统不能达到稳定的终态．     

基于CA的城市土地利用演变人工神经网络模拟

基于CA原理,利用学习矢量量化神经网络从不同时相遥感数据中挖掘土地利用演变的内在规律,自动找到土地利用元胞的转换规则,并以该规则反演和预测土地利用格局.在上海市区典型边缘带的应用显示,挖掘出的元胞转换规则,与同期上海城市发展状况相吻合,表明该模型可以满足土地利用演变模拟预测的要求,大大缩短了建立CA转换规则所需时间.若能增加社会、经济因素的影响,减少网络训练时的信息浪费,将进一步优化模拟效果.     

基于元胞自动机的个体移动异质性传染病传播模型

利用元胞自动机原理,建立了同时具有异质性和移动性的SEIR传染病传播模型．考虑到个体自身的传染能力、对传染病的抵抗能力等不同因素的影响,通过感染概率来体现个体的异质性;限制种群移动的范围,添加种群移动的比例来实现种群的移动,扩展了随机行走元胞自动机．结合甲型H1N1流感的传播特征,模拟了其传播过程．模拟结果与官网公布的实际数据相吻合,验证了模型的合理性和有效性．利用该模型还分别考察了种群移动比例和种群移动最大距离对传染病传播的影响,相比较种群移动比例对传染病传播的影响更加显著,加速了传染病的传播．     

一种基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法

提出了一种新的基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法.应用二维元胞自动机,首先确定合适的二维变换基函数,然后对图像进行元胞自动机变换,将变换系数进行子带编码,再根据基函数的性质,分离出变换系数中的高频部分,最后经过反变换得到图像的边缘信息.此算法简单实用,仿真实验结果较好.     

敏捷驾驶在交通流中的作用

在交通流NaSch模型的基础上,考虑了当车辆速度大于车间距时,司机对前车的敏感驾驶随机减速行为,其概率与最大速度驾驶及延迟加速的随机过程不同,由此提出了一维交通流元胞自动机模型．计算机数值模拟结果得到的基本图显示出交通容量非常接近实测的交通容量,而且还显示出亚稳态特征、滞后效应和相分离现象等复杂的实际交通行为;这都是由于敏感驾驶所导致的,而且表明交通流元胞自动机模型演化步骤的顺序对交通流的状态起了很大的作用．并且这样的模型是合理和符合实际的．     

一维Conway元胞自动机的涌现计算

给出四参数Conway元胞自动机的翻转规则及演化结果. 通过增加相邻元胞数量发现, r=1的规则中没有Wolfram第四等级; r≥2中存在Wolfram第四等级.     

基于模糊逻辑的元胞自动机用于图像处理

提出了一个基于模糊逻辑的元胞自动机模型用来处理图像处理中的图像分割问题。将元胞自动机原理中的元胞状态转化为模糊元胞状态,并将演化规则转化为模糊规则从而建立模糊元胞自动机模型,使图像中灰度水平介于目标和背景之间的像素得以较好地归类,从而得到一种新的图像分割方法。     

基于模糊逻辑的元胞自动机用于图像处理

提出了一个基于模糊逻辑的元胞自动机模型用来处理图像处理中的图像分割问题。将元胞自动机原理中的元胞状态转化为模糊元胞状态,并将演化规则转化为模糊规则从而建立模糊元胞自动机模型,使图像中灰度水平介于目标和背景之间的像素得以较好地归类,从而得到一种新的图像分割方法。     

基于地理空间实体的矢量元胞自动机研究

元胞自动机是能模拟复杂行为的离散动力学模型,GIS与元胞自动机的集成对于模拟地理时空过程具有很大的优势。但是标准CA的一些限制因素如空间尺度、精度及数据量问题、邻居定义等制约了其模拟真实世界的能力。本文通过分析地理现象和元胞自动机之间的关系,从元胞及状态、元胞空间、邻居、转换规则、离散时间五个方面对标准元胞自动机的组成部分进行了扩展,构建了在不规则的地理空间中基于地理实体的元胞自动机模型,同时提出了一个通用的基于地理实体的元胞自动机模型和地理信息系统集成的框架。     

基于模糊元胞自动机的复杂图案、纹理生成实现

结合模糊规则和元胞自动机的机理,分析了模糊元胞自动机的基本原理,根据元胞自动机的不同构形,提出多种模糊元胞自动机演化规则,并根据这些基本规则,分别用3邻元、5邻元以及9邻元进行元胞状态更新,生成了多颜色\复杂、漂亮的图案和织物纹理,其结果在针织织物设计中意义重大.