基于元胞自动机模型的图像分割算法

针对图像处理中的图像分割任务,我们提出了一个基于模糊元胞自动机模型的图像分割算法.将元胞自动机原理中的演化规则换为模糊规则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更好地归类,从而得到较好的图像分割结果.     

基于跟车思想的一维元胞自动机交通流模型

提出一个改进的一维元胞自动机模型来模拟周期性边界条件下高速公路上车流运动.基于跟车模型的思想,根据所研究车辆与其前方紧邻车辆之间的间距和相对速度来确定该车的运动,间接地反映了次近邻车辆的影响.通过引入安全间距来描述高速运动车辆接近前方缓行车辆时的减速行为,并利用随机减速概率来反映减速行为中的随机因素.由于安全间距的引入,当减速概率大于零时在较高密度下就出现完全的阻塞相.同时在本模型中采用的是有条件减速,因而可以较好描述交通实测中观察到的现象.在临界密度附近,车流运动处于亚稳态并呈现出滞后现象.由于本模型对于车辆微观运动的合理描述,可以直接用以研究在交通灯控制下城市道路交通中的各种现象.     

基于元胞自动机的交叉口混合交通模型研究

在我国很多中小城市普遍存在着摩托车与小汽车混行的现象,摩托车既有类似自行车横向移动灵活、启动速度快的特点,又有类似小汽车纵向移动速度快的特点,特别是在城市交叉口附近范围内,摩托车与小汽车几乎速度相当.根据交叉口红灯起亮时,摩托车会灵活穿插,充分利用车道空间,绿灯起亮时,由于摩托车的启动速度比小汽车快,产生侧向膨胀效应,挤压小汽车行驶空间,从而使其速度减慢等现象,结合我国中小城市交叉口小汽车及摩托车的行驶特性,利用元胞自动机模型,建立信号交叉口小汽车与摩托车的混合交通模型.     

随机化交通灯的二维元胞自动机交通模型

元胞自动机交通模型以简单的规则反映交通系统中的多种因素，可以分析各种交通现象，且可在计算机上方便、高效地运作·Ｂｉｈａｍ－Ｍｉｄｄｌｅｔｏｎ－Ｌｅｖｉｎｅ模型（ＢＭＬ模型）实现了二维交通问题的元胞自动机模型的模拟研究·本文对ＢＭＬ模型作了改进，解除了该模型中关于交通灯同步变化的限制·在新模型中，每个路口的交通灯可以自由选定起始工作时间和变化节奏，于是可以更全面、准确地反映交通灯对交通系统性能的影响·本文还对新模型中出现的若干新效应作了解释·     

建立在模糊逻辑上的模糊元胞自动机

总结了经典元胞自动机模型理论,并在此基础上把模糊逻辑引入元胞自动机模型中.通过对模糊元胞自动机的基本原理的分析,定义了模糊元胞自动机模型.模糊元胞自动机模型可以处理模糊信息,并且使模拟与现实世界的情况更为接近.     

基于粒子滤波的随机元胞自动机城市用地扩张模型研究

用数据同化的方法对元胞自动机模型结构及参数进行确认和校准,包括将模型潜在模型权重和相关参数随机化处理,通过粒子滤波方法进行顺序数据同化,以贝叶斯理论为基础对系统进行更新,得出模型后验分布,以此模拟城市扩张系统随时间的变迁规则.以武汉市前川镇为例,根据经验选择5个潜在因子,按上述模型进行实验模拟,结果显示,离中心城区距离和坡度为城市扩张影响最大因子,而离道路的距离为最小影响因子.最后用系统最大似然分布模拟2013年前川镇城镇用地概率图.     

基于元胞自动机的植物病虫害传播的计算机仿真

利用元胞自动机方法建立植物病虫害传播的数学模型。在此基础上,分别对两种不同病虫害来源的情况进行仿真。仿真结果表明,在参数给定的情况下,无论病虫来源于自身还是外界,植物病虫害的传播均在一定时间后达到稳定状态,不同状态元胞占有率相近;相同参数下,同病虫来源于自身相比,植物病虫从外界入侵时,植物被感染的变化率较低,病虫害传播路径较有规律,有利于病虫害源的确定和病虫害的治理。     

基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型

将二型模糊逻辑推理引入到元胞自动机模型中,把二型模糊逻辑推理与经典的元胞自动机模型结合起来,建立一种新的推理演化模型,基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型.元胞自动机模型的关键部分是演化规则和元胞状态.将元胞自动机模型中的演化规则二型模糊化,将经典元胞自动机模型中的元胞状态模糊化为二型模糊状态,建立基于二型模糊逻辑的元胞自动机模型.     

场馆人员疏散的元胞自动机模拟

在人口密集场所(馆)观众席位区及疏散通道分布模拟图的基础上,应用数据库技术结合元胞自动机模拟了场馆中人员的疏散情况,并针对场馆发生突发事件后,在疏散过程中某个出口堵塞的情形进行了模拟,模拟结果可以记录人员疏散的轨迹,为突发事件发生后人员疏散应急方案提供参考.     

有超车规则的交通流的元胞自动机模型

分析和评论了2014年美国大学生数学建模竞赛（MCM）A题,以及获得outstanding winner奖的6篇论文。首先对试题进行分析,并结合已有文献指出A题的主要解题思路;然后,通过评述获奖论文,指出学生论文的优点及存在的问题;最后,对今年赛题的某些问题进行讨论。     

基于员工行为差异的元胞自动机演化模拟与机制设计

提出了企业员工的正行为、零行为和负行为概念,分析了员工中不同行为间的相互影响.对传统元胞自动机方法进行了改进,建立了基于员工传播性和保持性的元胞自动机模型,并对员工不同的初始比例、不同的行为传播性和保持性以及企业不同奖励和惩罚性政策下的员工行为演化进行了模拟,得到了一些合理和有益的结论,并对不同情形下的人员管理提供了针对性建议.     

基于元胞自动机的供需网企业合作驱动建模与仿真

针对供需网企业合作驱动具有一定的复杂性这一现状,基于元胞自动机模型对三种状态的节点交互及供需网系统合作演变过程进行仿真,探讨了不同驱动作用下供需网企业合作行为的演化趋势。研究结果表明:供需网企业合作行为演化存在供需质交互频率阈值,当交互频率大于该阈值时,企业合作数量较高且会稳定在某一水平;提高企业的多功能合作执行力、外部力量等可以增加企业合作规模和数量,进而可以促进合作子系统的形成和合作平台的构建。     

A Note on Expanding Planar Real Cellular Automata

In this paper, we deal with one-parameter families of real cellular automata in R2. We prove that for a wide class of block functions from R2 to R, the corresponding real cellular automaton is expanding when the value of the parameter is large enough.     

一种基于一维元胞自动机的灾害后果推演模型

突发事件发生后,其灾害后果随时间不断演变。了解灾害后果的发展趋势,有助于快速应急响应,为此提出了一种灾害后果推演模型。首先从承灾体角度,考虑灾害后果的共性,描述了突发事件灾害后果的演化机理;然后提出基于一维元胞自动机的灾害后果推演模型,完成了对元胞、元胞空间、邻居和规则的设置。最后,通过两个算例说明了本文提出模型的有效性。该模型适用于多种突发事件,推演的结果能为应急决策提供支持。     

Markov Chain Analysis for One-Dimensional Asynchronous Cellular Automata

We consider the finite homogeneous Markov chain induced by a class of one-dimensional asynchronous cellular automata—automata that are allowed to change only one cell per iteration. Furthermore, we confine to totalistic automata, where transitions depend only on the number of 1s in the neighborhood of the current cell. We consider three different cases: (i) size of neighborhood equals length of the automaton; (ii) size of neighborhood two, length of automaton arbitrary; and (iii) size of neighborhood three, length of automaton arbitrary. For each case, the associated Markov chain proves to be ergodic. We derive simple-form stationary distributions, in case (i) by lumping states with respect to the number of 1s in the automaton, and in cases (ii) and (iii) by considering the number of 0–1 borders within the automaton configuration. For the three-neighborhood automaton, we analyze also the Markov chain at the boundary of the parameter domain, and the symmetry of the entropy. Finally, we show that if the local transition rule is exponential, the stationary probability is the Boltzmann distribution of the Ising model.     

三维自助式类渗流细胞自动机的临界值

本文研究三维自助式类渗流细胞自动机的临界值．得出临界值pc＝0的一些充分条件和必要条件．当pc＞0时，利用定向点渗流的临界值，给出了pc上、下界的显式估计．     

Block Transformation of Hybrid Cellular Automata

By introducing a sequence-block transformation and vector-block transformation, we explore the dynamical properties of hybrid cellular automation (HCA) and hybrid cellular automation with memory (HCAM) in the framework of symbolic dynamics. As the local evolution rules of HCA and HCAM are not-uniform, the new uniform cellular automata (CAs) with multiple states are constructed by specifical the block transformations. Furthermore, because the new CA rules are topologically conjugate with the originals, the complex dynamics of the HCA and HCAM rules can be investigated via the new CA rules.     

基于元胞自动机的电子商务平台知识产权监管的演化分析

为了系统地探究电子商务平台知识产权监管的复杂动态行为,本文从复杂系统的角度出发,通过元胞自动机构建电子商务平台知识产权监管的模型并进行演化分析。首先给出了元胞的属性和状态,接着在博弈收益矩阵分析的基础上进行电子商务平台知识产权监管的模型构建与仿真,最后通过对仿真结果的分析给出了启示。本文的研究对电子商务平台知识产权监管具有较好的参考意义。