基于元胞自动机的城市交通流仿真系统

利用元胞自动机理论，建立了单车道及交叉路口交通流模型。为了使用户直观的了解交通运行状况，以便采取有效的优化措施对交通进行管理，设计并实现了城市交通流仿真系统。该系统具有优化功能，能够通过对数据的分析，产生交通管理的优化策略，对优化城市交通提出可供借鉴的措施。     

基于元胞自动机的网络蠕虫病毒传播仿真

针对模拟网络蠕虫病毒的传播,提出基于元胞自动机模型的网络蠕虫病毒传播的方法。将病毒的传播过程分为2个阶段,并分别对不同的阶段建模。经过仿真,可以获得不同状态的计算机系统的数量、蠕虫病毒的数量和病毒传播趋势等信息。结果表明,用元胞自动机模型仿真蠕虫病毒传播能够更清晰地反映出网络蠕虫病毒传播的趋势,与实际的蠕虫病毒传播符合较好。     

基于元胞自动机疏散系统的设计与分析

对人群的疏散动态的研究,已有大量的仿真模型和仿真软件被建立和投入使用。介绍各种仿真模型的基本特性,重点分析基于元胞自动机的疏散仿真模型的建立方法,提出当前研究的问题和建议。     

基于元胞自动机模型的人员疏散仿真研究

公共安全是经济发展和社会稳定的基础。近年来由于火灾、地震、恐怖活动等突发因素诱发的公共场所人员安全事故屡见报道,在公共场所的安全设计中,安全疏散性能已成为至关重要的因素。为解决上述问题,人员疏散的计算机仿真对提高公共场所的安全疏散性能具有重要意义。对于出口距离最近的原则建立人员疏散的二维随机元胞自动机模型,其中考虑人员绕行的影响,并利用Matlab软件编写了疏散过程的程序,对大空间疏散人群进了仿真,得到了人员疏散基本规律及疏散时间。研究表明:考虑人员绕行的模型更能体现真实的疏散情景。     

基于元胞自动机的机场场面交通仿真模型

随着我国民用航空的迅速发展,机场负荷不断加大,给机场管理带来较大的压力,建立机场场面交通仿真系统是一种有效的措施.本文针对机场场面复杂路网的交通特性,在NS模型的基础上,重新设定了元胞的属性,将机场转化成多一维元胞自动机模型.并对机场场面交通进行了模拟仿真.结果表明该模型能较合理的表现机场上飞机的行为规则.     

基于元胞自动机的软件架构设计

探讨元胞自动机思想在软件架构设计领域内的应用。通过元胞抽象(Form、Controls、Operate、Process、Verify)和规则定义(显示加载规则、交互调用规则、提交卸载规则),构造出离散的可循环迭代的平行运算体系,实现普适各类业务的通用的软件架构设计。     

元胞自动机压缩算法仿真卫星云图

为减小计算复杂度和提高压缩比,提出基于方块编码和可逆元胞自动机结合的二值图像压缩算法来仿真卫星云图简单实用的元胞自动机编码表示方法。并针对卫星云图特性和业务实际,提出搜索和统计云图元胞邻域的状态集合,改进加权有限元胞自动机算法,对卫星云图数据进行压缩。实验表明,两种编码方法都能有效地减小计算复杂度,提高压缩比。峰值信噪比(PSNR)在30 dB左右,RCA-BTC算法压缩率可以达到15,图像重建仿真效果良好。     

基于元胞自动机的人员疏散仿真研究

在人员聚集的大型场所,如果紧急事件发生则极有可能造成人员的大量伤亡,因此对人员疏散行为进行深入研究,具有极大的现实意义.通过分析已有的理论基础,利用元胞自动机原理建立了人员疏散数学模型.模型采用二维元胞自动机技术,确定了元胞空间和元胞状态,建立了人员疏散行为规则并着重探讨了从众行为和建筑结构不同对疏散时间的影响.试验结果表明,该疏散仿真模型更具真实性和合理性.     

元胞自动机地铁人员疏散模型仿真

基于元胞自动机模型对地铁人员疏散进行研究,通过对地铁的疏散个体微观建模,构建出元胞的移动规则,从而确定元胞下一时间步长的移动路径。针对地铁紧急情况下的疏散情形,提出了两种基于元胞自动机的疏散规则:概率计算方法和元胞空间场吸引法。利用VC++开发环境与OpenGL图形库对地铁的人员疏散情况进行仿真,描述不同疏散规则下的地铁疏散整个动态过程,并分别模拟得出不同的疏散效率,从而为指导地铁紧急情况下人员疏散提供理论依据。     

基于元胞自动机的人工金融市场及其仿真研究

该文通过对金融市场复杂性的分析,并基于元胞自动机和争当少数者模型提出了一个开放的金融预测模型。模型中的投资者相当于争当少数者模型里的agent,每个投资者都必须从初始时各自定义的策略集合中选择最成功的作为每一步的预测策略。同样,投资者也相仿于元胞自动机中的元胞,而选定的预测策略就作为元胞的局部规则,每个元胞都根据局部信息和局部规则做出估价。模型的最终预测值就是由数千个这样的投资者决定的。此模型是开放性的,因为可以通过扩充或重构其预测策略库来获得更精确的预测结果。数值实验显示,虽然策略库比较简单,但其预测的平均相对误差仅为1．73％。     

基于元胞自动机的植物生态仿真系统研究

为了建立植物生态系统微观与宏观之问的关联,并在多个层次上描述生态系统复杂性,文中建立了一个基于元胞自动机理论的植物生态仿真系统,以研究单植株与整体生态现象之间的关系.该方法避免了传统分析方法中直接求取单株属性与宏观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的理论框架,并且元胞空间与植物分布空间有着直接映射关系.为了说明该系统的有效性,选择了生态学中的一个实例濒危植物明党参(Changium smyrnioides)的种群生长进行了动态模拟,并选取同科的峨参(Anthriscus sylvestris)作为对照种进行了比较分析.实验分析表明,仿真系统能够较好的重现出物种个体规律和整体生态现象之间的关系,获得物种在不同生存策略上的显著差异,而且这些结果与实际生态学结论相吻合. 观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的理论框架,并且元胞空间与植物分布空问有着直接映射关系.为了说明该系统的有效性,选择了生态学中的一个实例濒危植物明党参(Changium smyrnioides)的种群生长进行了动态模拟,并选取同科的峨参(Anth iscus sylvestris)作为对照种进行了比较分析.实验分析表明,仿真系统能够较好的重现出物种个体规律和整体生态现象之间的关系,获得物种在不同生存策略上的显著差异,而且这些结果与实际生态学结论相吻合. 观统计量之间解析关系所遇到的困难,而且相较于其它模拟方法,元胞自动机理论提供了更为完善的     

基于元胞自动机的流行病传播模型及模拟

讨论了一种基于元胞自动机的流行病建模方法,并在该模型的基础上模拟了不同传播特性流行病的传播与控制过程。模拟结果与这些不同传播特性流行病传播的宏观特征相吻合,表明元胞自动机是流行病的一种有效的建模方法。同其他的流行病建模方法相比,该模型结构简洁灵活,计算方式简单,模拟过程直观,易于分析。     

基于细胞自动机的安全图像加密算法

利用初等细胞自动机状态环性质进行加密后的密文图像仍可看出原图像的部分轮廓,且明文敏感性差。由此提出一种安全的图像加密算法,采用周期为2的二维细胞自动机对图像进行位平面加密,再通过状态环加密的方法使明文改变1 bit即可影响整个密文图像。仿真结果表明,改进算法敏感性更高,密钥空间更大,且加密速度较快。     

基于元胞自动机模型的礼堂人群疏散仿真

为了消除礼堂的安全隐患,制定行之有效的应急预案,有必要对礼堂人群疏散运动进行研究,掌握礼堂人群疏散的一般特点和规律。采用基于二维元胞自动机模型对某高校礼堂发生人群疏散运动进行仿真,找出影响礼堂人群疏散效率的关键因素,为高校礼堂设计提供支持;为高校礼堂制定突发事件应急预案提供参考。     

细胞自动机反向迭代加密技术研究

细胞自动机固有的组成单元的简单性、单元之间作用的局部性和信息处理的高度并行性 ,并表现出复杂的全局特性等特点使得细胞自动机尤其适合于密码学中的应用 .该文简述了细胞自动机的基本概念 ,研究了基于细胞自动机反向迭代的输出序列熵最大化加密技术 ,并对系统保密性进行了分析 .     

基于扩展型二维CA的图像加密算法

根据数字图像的存储特点,提出一种基于扩展型二维元胞自动机的图像加密算法,将二维元胞自动机与图像加密技术结合,利用元胞自动机生成数值范围在0-255区间的二维伪随机数矩阵,截取与图像大小相等的伪随机数矩阵作为密码对图像像素进行加密,解密为加密的逆过程。实验结果表明,该算法能快速产生密码,加密形式简单,具有较好的抗攻击能力,适合对数据量大的数字图像进行加密。     

元胞自动机在"数字油田"中的应用

“数字油田”要设计一个涵盖油田全部业务活动的综合信息系统指导性框架,当作今后油田信息化建设的指南。它作为一个复杂的开放系统,适于使用元胞自动机模型来进行研究。介绍了元胞自动机的产生与原理,作为复杂性研究的新途径,探讨了元胞自动机在“数字油田”中的应用并做了复杂性分析。     

基于元胞自动机的P2P搜索算法研究

P2P搜索引擎的发展面临着文档分布和节点分布不一致、均衡负载难、健壮性差等技术难题。为了解决上述技术难题,本文充分利用复杂性研究领域中的处于混沌边缘的元胞自动机能够支持一定的人工生命的研究成果,结合P2P技术,首次提出了基于元胞自动机的P2P搜索算法,并通过实验证明了其可行性和优越性。     

改进的基于元胞自动机扩展模型的图的最短路径算法

在基于元胞自动机单源点到单节点图的最短路算法的基础之上,通过改进控制演化的终止条件和记录演化过程中的路径信息,提出了单源点到多节点的元胞自动机扩展模型求解图的最短路算法模型，将该算法应用于城市道路交通网的实证研究之中,可以得到路段上任意两端点之间的最短路径及路权。