自增殖细胞自动机的建模理论与算法

提出了细胞自动机的建模机理与算法，以及用链语言描亭自增殖过程的方法，研制了相应的验证性软件，得到了一组不同初始态、单个或多个无序种子条件下，以及各种可能的邻座情况下不同细胞自动化的进行图像。     

细胞自动机与自组织花样的形成

介绍了细胞自动机的基本思想,利用随机指令序列充当“外场”,控制一维细胞自动机中运行多种演化规则,结果发现多种演化规则的运行有利稳定的本地自组织结构的形成。随时间缓慢变化的随机指令序列会造成自组织结构的逐步消亡;控制运行规则的循环序列会使本地稳定的周期模式的数目减少,显露出模式过滤效应。     

多态概率元胞自动机森林火灾模型及应用

通过对概率元胞自动机模型的改进,分析了在既不能生长又不能燃烧的空地存在或森林砍伐形成的多态邻居条件下,森林中树木占有率的变化。模拟结果表明在适度留一些既不能生长又不能燃烧的空地或适度砍伐的条件下,不但不会减少森林中树木的比率反而有利于树木的生长。模拟结果与真实情况比较吻合。     

用键合图理论建立浮动自动机系统动力学模型

该文介绍了系统动力学键合图理论的基本思想，并结合火炮自动机的具体特点，以某浮动自动机为实例介绍了用键合图理论把浮动自动机系统表示成统一格式的图形和数学模型的方法和步骤。文中还给出了用所建立的浮动自动机键合图模型编程上机的运算结果，并将计算结果和实测的结果进行了对比。对比表明，计算结果和实测结果基本相符，这说明用键合图理论建立火炮浮动自动机的动力学模型是可行的。键合图理论是系统动力学的新的分支，把它引入火炮自动机的设计中，可以丰富和发展自动机的设计计算理论。     

记忆细胞自动机规则40的动力学行为

引入双边无穷符号向量空间,从符号动力学的角度研究添加少数记忆函数后的基本细胞自动机规则40的动力学行为.借助计算机编程,找到了一个具有Bernoulli右移位性质的子系统,通过分析2阶有限型子移位对应的转移矩阵的性质,讨论其在子系统上的拓扑混合性和拓扑熵,进一步证明了它在这个子系统上同时具有Li-Yorke和Devaney意义下的混沌.该方法同样适用于其他细胞自动机的研究.     

基于细胞自动机理论的交通流模拟模型

以细胞自动机理论为基础,结合我国城市道路情况及交通流特性,把车辆在路段上运动的变化规律表述为细胞自动机的演变规则,建立了基于细胞自动机理论的交通流模型,标定了细胞长度和最大速度等参数,继而提出了反映车辆在路段上自由驶、跟驰行驶和减速行驶等交通行为的细胞自动机规则,并对各种规则进行了详细说明。     

基于Agent的农田生态细胞自动机模型

提出一种基于Agent的细胞自动机(CA)演化模型，并采用整体建模仿真的方法，对农田虫害的演化进行了模拟．它采用自底向上的建模思想，利用Agent的局部连接规则，建立复杂系统的整体模型．针对不同环境条件设定相应的仿真参数，可以得到恰当的害虫种群演化结果，有助于农田生态管理的科学决策．同时，农田虫害的管理是预测专家系统的重要应用领域，该模型与专家系统的最终集成，可以提高专家系统的预测能力．     

基于元胞自动机带有干预机制的传染病模型

在经典SEIR模型的基础上，提出了基于元胞自动机带有干预机制的传染病模型，模拟了在医疗干预下传染病的传播过程，动态刻画了不同时间段疾病的爆发情况，体现了传染病区域性传播的特性以及流动性传染的特点。不同传染病各自传播的特征如周期性传播、消退型传播、爆发等，均能在模拟中体现出来，符合传染病传播的规律。仿真结果表明医疗干预和疫苗等医疗措施对传染病传播起到一定的抑制作用，量化了医疗干预的效果，为采取合理的预防及干预手段提供了量化依据。     

细胞有向图自动机及算法

本文提出了细胞（ｄ１，ｄ２）－有向图自动机的定义，研究了怎样用它求得（ｄ１，ｄ２）－有向图的广度优先混合方向支撑树，单向树及强连通分量等问题并给出了相应的并行算法和时间复杂度分析。     

d维自助式类渗流细胞自动机模型临界值为零的一个充分条件

研究了d维自助式类渗流细胞自动机模型的临界值问题．对于一类控制定向模型且被修正基本模型控制的自助式渗流模型,利用外生成思想,得到其临界值pc＝0的一个充分条件．     

面向灾害蔓延仿真的元胞自动机通用模型

为模拟灾害蔓延而建立的元胞自动机模型种类繁多,但尚无一种通用的建模方法。基于此提出了一种面向灾害蔓延仿真的元胞自动机通用模型。首先,通过解析灾害蔓延机理和理论模型,根据灾害动态发展变化过程的相似性,将灾害蔓延分解为灾害量集、时空邻域集、判定规则集、更新规则集4个部分;其次,采用元胞自动机的建模方法将4个部分重新组合,构建灾害蔓延的元胞自动机参数计算仿真模型;最后,利用所提方法改进了A.Ohgai的城市火灾蔓延模型,并进行了实例验证分析。研究结果表明：所提模型只需输入环境数据和灾害起始扰动,就能得到灾害模型中的各项动态参数,可为多种灾害蔓延仿真提供通用建模方法和实现模式。     

元胞自动机模型的尺度敏感性分析

以深圳市龙华镇为案例区,构建了土地利用/覆被变化的元胞自动机模型,从时间和空间两个方面定量研究了LUCC模型的尺度效应。通过改变模型输入数据的空间分辨率和模型模拟的时间长度,探讨了尺度对土地利用变化模型的影响。分别采用龙华镇1990年30,60,90,120,150,180,210和240 m空间分辨率的土地利用数据作...     

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．     

元胞自动机混沌的一个必要条件

提出了元胞自动机混沌的一个必要条件,给出了判断初等元胞自动机是否满足这一条件的算法.并用此条件证明了一种非线性元胞自动机———投票规则是混沌的.     

城市混合非机动车流的元胞自动机仿真模型

在我国中小城市中,非机动车流主要由电动自行车与电动三轮车构成,本文针对两种车辆的实际尺寸和驾驶特性的差异,在STNS(Symmetric Two-lane NaSch)模型的基础上,考虑前车速度效应,建立多车道混合非机动车元胞自动机模型。通过计算机仿真,得到在不同电动三轮车比例、慢化概率下、换道概率下的基本图。结果发现,随着电动三轮车比例的增大,出现了偏析的现象,且非机动车流通行能力降低;随着慢化概率的增加,电动三轮车的减速行为更容易引起堵塞;换道概率对非机动车混合交通流影响较小,随着道路占有率的增加,电动自行车换道成功率曲线快速下降到0,而电动三轮车换道成功率曲线则呈现先增加后减少的趋势。     

一种基于改进的弹性安全换道间距规则的元胞自动机模型

基于对STCA模型与F STCA模型的分析研究,结合车辆换道的实际状况,重新定义了换道风险度的概念,提出了一种更符合实际情况的改进的弹性安全换道间距规则,并进一步提出了基于该规则的双车道元胞自动机交通流模型.实验结果表明,该模型有益于提高道路资源利用率,同时在安全方面能够降低事故发生的可能性.     

种群演化的格点自动机模拟

对于复杂的非线性系统,如生态系统,传统的数学方法不能得到准确的结果。本文利用一种新的数学模型-格点自动机来摸拟种群的演化过程,得到了一些有意义的结果。     

一类传染病动力学模型的同伦映射解法

应用同伦理论来求解一类具有潜伏期的无免疫型传染病动力学模型,构造该非线性系统的近似解表达式,进而分析该传染病的传播性态和规律。结果表明,同伦映射法可以简单有效地解决这个问题。     

基于元胞自动机的某装备供电系统脆性建模

装备供电系统中,由于某一个子系统或元器件的故障而导致整个系统连锁故障的事故时有发生,表现出很强的脆性。为了降低供电系统脆性事故发生率,实现简洁高效的保障,关键在于研究供电系统的脆性机理,实现针对性的保障。基于此,将元胞自动机理论应用到某型装备供电系统的脆性研究之中,提出并建立了应用元胞自动机来模拟供电系统脆性作用及其崩溃机理的元胞自动机模型。在本模型中,定义了元胞、元胞空间、元胞规则、元胞邻居及时间等的构成方法。利用装备供电系统脆性元胞自动机模型,仿真研究了供电系统在受到干扰或攻击情况下的脆性传播过程,探讨了供电系统不同子系统的脆性特性,证实了该模型是研究装备供电系统脆性的一种行之有效的方法。     

基于元胞自动机理论对双车道交通模型的改进

为了提升道路的交通运行流量,建立了模拟双车道交通流行驶的元胞自动机模型,作出在不同行车规则和不同交通条件下的车辆运行情况的时空轨迹图,找到了行车规则影响交通流的根本因素,并合理优化行车规则,改进了道路的实际通行能力.