元胞自动机在地理学中的应用综述

由于元胞自动机在模拟空间复杂系统的时空演变方面具有巨大的优势,因此,经常被用于复杂系统的建模与模拟。元胞自动机与地理学结合有较强的优势,通过分析元胞自动机在地理学各领域的应用现状,提出了现阶段元胞自动机存在的不足之处。     

基于CA—ANN喀斯特石漠化时空格局的动态模拟和预测

分析了石漠化成灾综合机理,以GIS为平台,结合元胞自动机和神经网络模型,对石漠化灾害的空间格局进行动态模拟和预测．鉴于元胞自动机转换规则的难于确定的特点,利用神经网络来训练和获取石漠化转化的规则,进一步提高元胞自动机动态模拟能力．同时,由于GIS中嵌入元胞自动机,GIS的空间分析功能得到增强．     

基于元胞自动机教学楼层人员疏散行为的研究

突发事件中的人员紧急疏散一直是疏散行为的一个研究重点分支.在基于基本的元胞自动机模型的基础上,把教学楼层突发事件中人员的疏散规则建立成一个多出口双向人流的单格子元胞自动机模型,在原来单格子元胞自动机的特征上加入障碍物以及多个出口,每个出口对同一个人都有不同的吸引力.人在移动的过程中会视其吸引力的大小改变目标而形成双向人流.在教学楼紧急出口的模拟中通过加入多出口对人们的吸引力去判断人们在疏散过程中对多出口的动态选择,采用了优先矩阵和引入＂势能场＂的方法模拟逃生人员在教学楼层公共安全疏散过程中对路径的选择,研究表明,多出口的动态选择对人们在教学楼层公共安全中的疏散及其行为提供了很多参考依据.     

演化博弈的元胞自动机仿真

为了更准确的分析出网络舆情在网络世界中的传播过程,本文将复杂网络抽象成一张简单的二维平面,现实中的个体抽象为带感情色彩的元胞,建立了一个基于元胞自动机的网络舆情传播机制的数学模型,率先采用博弈的相关理论对网络舆情演化过程进行透析,把元胞每一周次博弈后的平均收益作为元胞下一时刻所要状态的主要依据。再利用MATLAB编程,对网络舆情演化过程进行计算机仿真,并对仿真结果进行预测和可行性分析。     

基于三维元胞自动机的铣刀片温度场模型

铣刀片是机械加工过程中重要的切削工具,由于受到的热冲击对刀片会造成严重的损毁,因此研究切削过程中刀片内部的温度变化规律对揭示刀片的破损非常重要。为了解决这一问题,利用元胞自动机模型对铣刀片进行单元划分,建立了三维元胞自动机温度场模型,模拟温度场在刀具内部的分布。建立的温度场模型可以根据切削区所测的温度值来计算刀片其它区域的温度值,是研究铣刀片内部温度场变化的重要依据,为进一步研究切削热对刀片的破损原理奠定了基础。     

基于CA模型的超细晶纯铜退火组织模拟

通过基于静态再结晶(SRX)修正的元胞自动机(CA)模型,模拟了经等通道转角挤压(ECAP)挤压后超细晶纯铜退火过程,探索其微观组织演化规律。超细晶纯铜在不同退火条件下的模拟与实验对比结果表明:相同退火时间后,微观组织平均晶粒尺寸随着退火温度的增加而变大;随着ECAP挤压道次的增加而变小。     

元胞空间结构下的文化算法

针对以往文化算法种群空间没有地域的概念,信念空间缺少文化的进化机制,以及求解优化问题时寻优精度不高且易陷入局部最优等缺陷,提出一种新的基于元胞空间结构的文化算法. 将元胞空间网格分别嵌入文化算法计算框架中的种群空间和信念空间以模拟文化算法的双层进化体系;对于种群空间,将进化个体分布于下层元胞网格,并对网格进行地域划分,使每个地域内的个体均以差分进化算子独立进化;对于信念空间,将进化信息放入与种群空间地域对应的上层元胞网格当中,利用文化的扩散机制实现文化的进化. 实验结果表明,该算法具有收敛精度高以及全局搜索能力强等优点,在处理高维复杂优化问题时同样具有优势.     

三维元胞自动机的铣刀片温度场影响因素的研究

铣刀片是机械加工过程中重要的切削工具,由于切削过程中的热冲击对刀片会造成严重的损毁,因此研究切削过程中刀片内部的温度变化规律十分重要。本研究在三维元胞自动机温度场模型已建立的基础上,对切削速度、切削深度、进给量对铣刀片运动的影响进行了分析,通过三维元胞自动机模型的温度传递公式,得出切削速度越快,切削深度越深,进给量越多会使铣刀片温度不断升高的结论,最终将导致刀片的破损。     

基于捕食机制的元胞遗传算法

提出了一种基于捕食机制的元胞遗传算法,当优化复杂多模函数时,该算法进一步提高了全局探索能力.算法通过模拟生态系统捕食与被捕食之间的相互关系,采用捕食机制替代元胞遗传算法中的演化规则,使得遗传个体生存与死亡状态的演化既与其适应度相关,又与邻域内捕食及被捕食个体密度相关,并通过群体规模控制策略维持捕食与被捕食群体间的个体数目动态平衡,实现了全局搜索与局部寻优之间更好的协调与均衡. 对典型的多峰函数进行优化的实验结果表明,该算法在抑制早熟收敛以及提高全局收敛率方面获得了明显的优势.     

虚拟地理实习基地系统建设的思考与初步设计

从虚拟实习平台建设需求分析,探讨虚拟实习平台进行实验教学的优势.以海坛岛为研究案例,建设一个集不同地理要素空间信息野外采集与室内分析、3S集成与应用、虚拟地理环境模拟于一体的虚拟地理实习基地系统平台.将有助于学生综合运用现代地理学空间分析技术和手段,分析地理要素空间的变异规律,培养具有科研创新精神和能力的创新型地理学人才.     

长吉图开发先导区城市空间扩展模拟预测——以延吉市为例

综合集成GIS、神经网络(ANN)、元胞自动机(CA)和灰色系统数学方法,构建一个灰色一USEM(Ur-ban Spatial Evolution Model)模型,并模拟预测延吉市2010-2020年问城市空间扩展状况,结果表明:2010～2020年间延吉市建城区面积将扩展至122.8 km2;城市扩展仍将沿着东、西、北3个方向进行,但主要集中在北部和东部地区.城市空间扩展将会呈现出由低速蔓延、填充式扩展转变为跳跃式快速扩展模式,南部、西北部将会出现许多条带间,且延吉市东部也会出现少量的跳跃地块.     

可变步长的元胞自动机智能决策疏散模型的仿真研究

将基于模糊推理的方向选择模型和通道吸引力模型,与疏散时间模型等模块进行组合,构建了基于元胞自动机的智能决策模型.在对疏散过程的描述中引入有效通道密度概念,以使密度数值能够直观反映疏散过程各个时段通道的拥挤情况,并通过对个体变步长行进方式的执行,实现对复杂疏散行为更为合理的描述.利用变步长智能决策模型对大型超市疏散过程进行描述,仿真过程能够对个体疏散路线,通道和出口密度变化等疏散特征直观表现,对疏散时间等仿真数据分析表明模型是有效的.     

胞格自动机与二维图形演化

本文采用胞格自动机研究了一个二维图形的自动演化过程，它表现出与历程和边界条件的强烈相依性．     

市场经济与地理学的新思维

本文从我国市场经济方针确立的角度出发，阐述了市场经济与地理学研究领域的交叉特征。指出了理是学为市场经济服务的优势与不足，提出了地理学为适应我国市场经济对学科体系进行调整的思路。。     

关于建立地理科学体系的几点认识

地理科学是自然科学与社会科学的交叉。近代地理学的发展,在协调人类活动和自然环境的相互关系和相互作用方面做出积极贡献。地理科学是开放的、复杂的巨系统,要广泛应用新技术新手段,提高地理科学的研究水平。还要吸收其他学科有用的理论和方法。加强理论研究和生产实践相结合,地理科学才能取得不断发展。     

二维导电点渗流参数的重整化群法计算

重整化群法是计算导电复合材料的渗流参数的有效手段.在不同尺度变换的元胞数下采用重整化群法计算四邻域规则和八邻域规则下二维导电点渗流的渗流参数,结果表明:提高尺度变换的元胞数可以提高重整化群法的精度,但计算复杂.八邻域导通规则下无限大渗流集团分形维数的减小是由临界指数的增大而造成的.在八邻域导通规则下,渗流域值更接近导电聚合物电导率的实验结果.     

人文地理学本科生空间制图能力提升的探索与实践——以河南大学环境与规划学院为例

从人文地理学本科生空间制图能力的现状出发,从现实状况的倒逼和时代发展的需求2个方面论证了提升人文地理学本科生空间制图能力的必要性.以河南大学环境与规划学院人文地理学空间制图能力改革实践为案例支撑,提出"融入基本知识,培养制图技能;引入过程评价,注重技能掌握;注重课下锻炼,进行课堂展示;针对职业定位,强化专项技能;发挥平台优势,引领创新发展"的培养模式,以期为新时期新背景下人文地理学本科生空间制图能力的提升提供实践支撑.     

福井—石桥交通流模型高密度区平均场方程

对于一维交流流的含高速运动车（Ｖｍａｘ＝Ｍ〉１）并可随机延迟的福井－石桥元胞自动机模型，从车头间距的观点进行了研究，给出了车头间距随时间演化的基本方程，定义了长车距和短车距的概念，并分别计算了它们的出现概率，在高密度（ρ≥１／Ｍ）条件下证明了长车距的长度针缩短，任何初态都将演化到所有车头间距皆为短车距的稳定态，从而严格地证明了对于有随机延迟的一般福井－石桥交通流模型，其高密度区域车流渐近稳定态的基     

平潭综合实验区地理学野外实习虚拟仿真实验系统设计

针对高校野外实习教学中存在问题,以平潭岛为例,设计了平潭综合实验区海坛岛综合地理学野外实习虚拟仿真实验系统,构建面向地理信息探索的地理学综合实习支撑数据模型.基于三维游戏引擎技术,设计地质地貌虚拟演变仿真平台,有助于提高学生对地理学地质地貌学课程基本知识的理解和掌握,培养具有科研创新精神和能力的创新型地理学人才,同时也为高校地理学虚拟仿真实验教学中心的建设起到参考作用.     

非确定有限自动机NFA的确定化

在编译系统中，词法分析阶段是整个编译系统的基础。对于单词的识别，有限自动机FA是一种十分有效的工具。有限自动机由其映射f是否为单值而分为确定的有限自动机DFA和非确定的有限自动机NFA。在非确定的有限自动机NFA中，由于某些状态的转移需从若干个可能的后续状态中进行选择，故一个NFA对符号串的识别就必然是一个试探的过程。这种不确定性给识别过程带来的反复，无疑会影响到FA的工作效率。因此，对于一个非确定的有限自动机NFA M，经常的做法是构造一个确定的有限自动机DFA M’。