基于摩尔奇偶型的元胞自动机演化模型

由于元胞自动机的理论基础较为薄弱,对元胞自动机的演化规则的研究和分析是个倍受关注的挑战问题.在奇偶元胞自动机的基础上,提出了一种摩尔奇偶型的元胞自动机演化模型,通过大量的计算机仿真实验,证实PCA与MPCA在演化过程中均具有一定的演化基元、演化框架和演化周期规律.提供了研究元胞自动机演化规则的新思路,并进一步将提出的演...     

基于分形图元的规则构图

针对分形构图,提出一种基于分形图元的规则构图方法。用规则来控制图案的绘制过程,以分形图元为基础进行图案的再创造,生成一类分形扩充图案。给出对称变换、旋转变换、融合变换等3种构图规则,以及相应的构图模型和图案样例。实验表明,该方法生成的图案新奇复杂且不失美观,扩充了分形图案的门类。     

基于OpenCV的蜡染图案快速定制系统

为实现蜡染图案的快速定制, 提高蜡染图案创新设计效率, 研究一种基于OpenCV计算机视觉库相关函数和Python语言的蜡染图案快速定制系统. 该方法通过对蜡染图像进行形态学预处理, 然后使用canny算子实现蜡染图案轮廓提取; 随后用户手动选取子图案进行编码提取构型; 通过Hu矩匹配自动获取纹样空间位置, 结合拓扑学中的邻接图方法建立蜡染图案构型规则; 提出构型规则重用方法, 在已提取的构型规则上进行纹样嵌入, 使用基于标识矩阵法的图案嵌入法避免轮廓重叠. 该方法能够使设计结果更加丰富, 有效提高了设计效率. 最后通过蜡染图案设计原型系统进行蜡染图案创新设计, 验证该方法的可行性.     

新疆民族民间艺术图案生成方法

目的：解决如何数字化具有民族风格的图案是一个富有挑战的问题。提出演化组合图元基因再生图案基因的方法,并通过变形技术快速生成具有相似民族风格的图案基因。方法：首先,引入图元基因和再生基因概念,提出图元基因生成方法;然后,通过设置再生基因的生成参数,组合排列图元再生具有民族传承意义的图案基因;最后借助图像变形技术扩展图案基因。实验结果：利用图元基因和再生基因能够生成传承原有图案风格与特色的图案。结论：所提方法以图案基因为设计核心,具有保持民族风格、简单灵活、推广强的特点,为下一步计算机智能生成图案奠定基础。     

基于拓扑构型的地毯图案生成方法

传统的织物图案中通常包含按一定特征分布的基本元素,而现有基于特征和实例的图案生成方法难以保持图案中基本纹样元素与结构特征的完整性以及分布特征等基于风格层次的信息.文中以新疆地毯图案为例,提出一种基于拓扑构型的图案自动生成方法.将交互标识出的不同感知层的图案元素作为模板,并约束模板匹配算法较准确地提取同类图案元素,生成图案拓扑构型;再设计选择规则,提取合适的图案纹样.最后利用所提出的标识矩阵法进行纹样嵌图,结果表明,该方法不仅解决了图案元素重叠的问题,而且能生成体现织物图案的构图、元素形象和色彩的具有层次美感的图案,满足风格传承的设计要求.     

生命游戏复杂性的模拟研究

生命游戏是典型的元胞自动机模型,其复杂性的研究为元胞自动机方法的深入应用奠定基础.文中从生命游戏基本排列的演化这个角度模拟研究生命游戏的复杂性,并分析了周期型边界条件对演化过程的影响.研究表明,基本排列可分为5类:最终消失的排列、形成固定结构的排列、形成周期循环的排列、发生运动的排列和产生离散结构的排列;生命游戏的"组元"包括"固定组元"15种、"循环组元"2种、"运动组元"16种以及一些特殊组元;边界条件对发生运动和产生离散结构的排列的演化过程影响较大.     

基于圆堆砌的纹理生成方法

人造的装饰性纹理在人们的生活中得到了广泛地应用。传统的基于实例的纹理生成方法首先会在 目标区域放置一些很小的图元,然后通过迭代的方式让这些图元增长,最后填充整个目标区域。在迭代的过程中 相邻的图元之间会发生交叉与覆盖,因此需要对图元做变形、裁剪或其他处理,然而这种处理方式往往会花费大 量的时间。基于过程化的方法通过设计很多结构复杂的规则,在二维平面生成具有丰富层次的纹理,但这种方法 比较难拓展到三维空间。本文提出了一种基于圆堆砌的纹理生成方法,可以生成二维或三维的纹理。圆堆砌问题 属于 NP-hard 问题,本文将该问题转换成一个最优化问题,从而能够快速近似求解,求解出圆堆砌后就可以在圆 上定义规则来对圆形进行填充或替换以生成纹理。由于采用的是设计规则的方式生成纹理,该方法可以避免图元 之间发生的交叉覆盖的问题。     

一种基于图元方向变形的人体模型生成新算法

提出了一种基于图元方向变形的人体模型生成算法。通过图元截线点以及图元方向变形的方式获得了不同部位的人体图元,从而很好地避免了模拟函数所产生的误差。同时,利用图元网格生成与平滑连接相结合的方式生成了不同人体体型。该方法既可以使生成的人体图元被重复使用,不同类型图元的组合又可以使模型的生成更有针对性。实验结果表明,与传统方法相比,本方法生成的模型更加逼真,与模板模型差异更小。另外,由于图元模型的可重用性,也可进一步提高模型生成的效率。     

基于自适应符号函数的主动轮廓模型

几何主动轮廓模型的缺点是对初始轮廓位置特别敏感,基于距离规则水平集（DRLSE）模型的初始轮廓曲线必须设置在目标边界的内部或者外部.基于边缘的自适应水平集（ALSE）模型,提出了一种提高初始轮廓鲁棒性的方法.但两种模型均容易出现陷入虚假边界、从弱边缘处泄露以及抗噪声能力差等问题.设计了一个结合自适应符号函数和自适应边缘指示函数的模型,使得主动轮廓演化能根据自适应符号函数的方向从初始轮廓开始自动进行膨胀及收缩,很好地改善了水平集对初始轮廓敏感的缺点,提高了鲁棒性,同时解决了水平集对收敛速度慢以及易从弱边缘处泄露的问题.此外,为了使得模型演化更加稳定,提出了一个新的距离规则项.实验结果表明：自适应符号函数的主动轮廓模型不仅可以提高分割质量,缩短图像分割时间,同时提高了对初始轮廓的鲁棒性.     

基于对称的随机图案生成方法

图案风格设计是图案生成的关键问题,针对新疆民族织物图案的特点,提出一种对称性和随机性相结合的图案生成方法．首先对导入的初始图案进行双线性插值运算,生成一个正三角形作为第一个等边纹样基元;然后通过正反120角旋转,扩展成两个等边基元．再利用对称和旋转变换把随机选择的不同等边纹样基元嵌入到六边形构型中,最后平铺六边形构型生成一幅新图案．该算法具有随机选择基元、堆砌对称构型和无缝平铺纹样的特点,大量计算机仿真实验也证实算法虽然简单,但是具有揭示新疆民族织物图案的对称、稠密特点,而且可以推广应用于广告图案以及服装设计等领域．     

基于Matlab的生命游戏仿真设计

使用Matlab为开发工具,利用其提供的图形化用户界面,实现了生命游戏的可视化编程,并探讨了在几个简单初始状况下生命演变过程。研究表明:生命游戏的演变过程及其复杂,包括保持不变型、不断缩小型、移动型、消失型、周期变化型、固定不变型以及没有任何规律可循型等多种形态,同时对称的初始状态演变过程是对称分布的。     

基于单向时延的自适应拥塞控制的研究

提出了一种基于非完备策略的演化少数者博弈模型,它在演化的同时允许参与者的策略包含部分随机位,并且规定当主规则随机选择时,由次规则顶替指导.对比分析和数值模拟表明,新模型由于在策略结构上采用"缺席的等级制度",其性能相对于普通演化MG模型有显著提升,能够以更小的记忆步长和更稳定的策略组成,进化到一个近乎理想的协作状态.     

非完备策略的演化少数者博弈模型研究

提出了一种基于非完备策略的演化少数者博弈模型，它在演化的同时允许参与者的策略包含部分随机位，并且规定当主规则随机选择时，由次规则顶替指导。对比分析和数值模拟表明，新模型由于在策略结构上采用“缺席的等级制度”，其性能相对于普通演化MG模型有显著提升，能够以更小的记忆步长和更稳定的策略组成，进化到一个近乎理想的协作状态。     

基于演化博弈的P2P网络资源共享机制的研究

根据P2P网络的自组织、动态性、可扩展性等特点,针对当前P2P网络资源共享的微观、静态等研究方法的局限性,运用演化博弈理论方法,建立了一个P2P网络节点资源共享机制的演化博弈模型,分析了网络节点资源共享的动态演变过程。研究结果表明,该系统的演化方向与双方博弈的支付矩阵相关,同时与系统初始状态相关。并得出,共享产生的超额利润、共享的初始成本、节点服务能力的差异及其贴现因子是影响网络资源共享演变的关键因素。     

系统直和博弈模型下的合作演化

演化博弈论是生物进化论与博弈论结合产生的理论,已成为研究合作演化行为的有力工具.本文研究了基于系统直和博弈模型下的合作演化行为.首先,利用复制者方程分析了双人双策略及三策略对称博弈的演化动力学过程.然后,以石头剪刀布模型和雪堆模型为基础,采用矩阵直和构建系统直和博弈模型,并将所构造的直和矩阵转化为含参数的系统总支付矩阵.随后,说明了这种方法可推广到n个博弈的情形.最后,利用MATLAB对系统直和博弈模型进行仿真模拟,从系统整体的角度分析合作演化.仿真结果表明,混合之后的系统直和博弈较单一博弈而言,合作策略的占比明显增加,且整个系统稳定性更好.这种合作演化机制呈现了全局互惠.     

流域管理Multi-Agents系统演进机理分析

针对流域管理中流域机构与行政区划等各相关利益主体在决策过程中具有有限理性、自主性、动态性等特点,将流域管理多Agent系统作为一类复杂适应系统,运用演化博弈理论,建立流域管理中多Agent系统的演化博弈均衡模型,分析多Agent系统中各利益主体之间的竞争与合作机制的动态演变过程。研究结果表明,流域管理多Agent系统的演化方向与博弈双方的支付矩阵以及系统的初始状态相关。通过增加博弈双方群体采取完全合作策略的相对支付和降低从不合作到合作的成本,会有效促进系统由不合作策略向完全合作策略的方向演化。     

网构软件的Wright-Fisher 多策略信任演化模型

网构软件是开放网络环境中软件系统基本形态的一种抽象,其信任关系本质上是最复杂的社会关系之一.为了增强信任演化模型的自适应性,提高预测的准确性以及有效地抑制自私节点的产生,结合差异化服务和演化博弈理论,提出了一种符合开放网络特征的信任演化模型:(1)建立基于差异化服务的实体全局收益函数,以增强信任演化模型的自适应性;(2)以演化博弈理论作为分析工具,借助Wright-Fisher模型的特点,提出了一种Wright-Fisher多策略信任演化模型,以增强对信任演化预测的准确性;(3)根据“公平规范”原则建立了基于博弈的激励机制,激励信任策略的演化,从而有效地抑制自私节点的产生,实验结果表明:该模型能够更准确地反映开放网络中实体信任行为的复杂性特点;在激励机制的作用下,网构软件的信任演化能够更快地达到稳定状态,从而有效地提高网络的效率,使网构软件系统的信任收益达到最优.     

一种基于博弈理论的BBS舆情预测模型

网络论坛（BBS）中曝光帖的“主帖方”和“回应方”存在着典型的动态博弈行为,主导着舆情的演化进程.为了预测这种舆情的发展,以双方发帖的偏离事实程度为策略空间,设计了一种符合现实的“主帖方”和“回应方”发帖行为博弈模型,建立了基于小世界网络和元胞自动机的舆情预测模型,对现有的元胞自动机模型进行改进,用博弈策略解调节元胞自动机的迭代规则参数,实现“主帖方”和“回应方”对舆情发展的主导作用.通过仿真实验,结果表明回帖数、支持数与反对数之比等指标的变化趋势与现实中的网络事件较为吻合,说明了模型具有一定的合理性和有效性.     

基于演化博弈的多用户网络选择算法

无线通信技术的发展和演进,使得多种广域蜂窝网和大量无线局域网共存、重叠。针对热点区域,密集分布的大量用户同时发起同种业务请求应用场景,提出一种基于演化博弈的多用户网络选择算法,依据选择网络的用户数设计效用函数,给出了演化博弈的复制动态方程。与RSSI算法的对比仿真结果表明：该算法能快速达到演化均衡,用户平均收益高于RSSI算法,接入网络的用户分布更均衡,能合理利用网络资源。