二维触发元胞自动机加密算法的软件实现

一维触发元胞自动机加密系统的缺点是密钥空间小[1],二维触发元胞自动机在几乎不增加计算量及复杂度的同时,极大地扩张了密钥空间。简述二维触发元胞自动机的基本理论,应用其触发规则建立动态密码系统,完成加密解密,并根据程序的最终测试数据,进行性能分析。     

基于从众心理的元胞自动机模型

对群流动行为进行分析主要有宏观模型、微观模型和社会力模型,这三种模型在某些方面都可起到模拟人群流动的作用,故在建筑设计、安全防范、灾难预警、危机处置等方面能起到很好的理论指导作用,但在实际情况下,个体行为人一般都具有从众心理,外界对元胞在网格中的移动起着重要作用,文章以此为前提,在元胞自动机模型基础上,提出了一种基于从众心理的元胞自动机模型。     

一种交通流的元胞自动机模型及分析

利用元胞自动机模型对十字路口进行模拟,并且对十字路口的交叉口内的元胞建立了新的规则。把整个系统(十字路口)划分为3个区域,利用这3个区域的车辆流之间的关系,得出了整个系统的车辆密度和平均速率之间的关系。     

基于二维元胞自动机的双向触发并行加密模型

根据二维触发元胞自动机的特性,提出了一种二维元胞自动机双触发并行加//解密模型。仿真实验表明:与一维耦合触发元胞自动机相比,二维元胞自动机双触发并行加密模型在适度减慢加/解密速度的情况下,大大提高了密钥空间,具有极高的时间换空间的效率,很好地提高了健壮性和实用性。     

耦合触发元胞自动机在数据加密中的应用

利用元胞自动机之间的相互作用，提出耦合触发元胞自动机的加密技术，增加密钥空间和增强密码系统的强度．分析结果表明该算法可以抵抗蛮力攻击和差分分析攻击，具有较高的安全性和很强的实用性．     

基于元胞自动机的动态云模拟

针对动态云在快速模拟下的真实感缺乏问题,提出一种改进的动态云的模拟方法。该方法在Nagel方法模拟云的基础上,考虑到大气压对自然云形状的影响,通过建立上下气流动力学方程,实现具有真实感的动态云的模拟。结果证明,与常规方法相比,该方法具有运算速度快、模拟效果逼真等优点。     

元胞自动机可逆性研究

元胞自动机是对复杂适应系统建模的重要理论工具。可逆性是元胞自动机的一个重要属性,是模拟物理可逆空间的必要条件。本文介绍元胞自动机的基本概念、可逆性和可计算性,并介绍一维可逆元胞自动机可计算的证明思路。     

耦合双触发元胞自动机的加密技术研究

针对单向触发元胞自动机加密中误差传播的相似性问题,以及双向触发元胞自动机中密钥空间小的问题,提出了耦合双触发元胞自动机的加密技术,通过相互作用、相互影响的元胞自动机系统之间的共同演化,反向迭代完成数据加密,正向演化完成数据解密,达到解决密文相似性问题以及增加密钥的目的.分析结果表明,该算法可以抵抗蛮力攻击和已知明文、已知密文以及差分分析攻击,具有较高的安全性和很强的实用性.     

一种具有随机邻居元胞自动机的混沌特性

研究了一种具有随机邻居的2值元胞自动机模型的动力学性质,给出了其理想状态的动力学模型,分析了该模型的混沌特性,并通过分叉图、Lyapunov指数和Sehwarzian导数解释了模型由倍分叉通向混沌的过程。最后,通过计算对比,分析了非理想状态与理想状态下模型动力学性质的差异。     

基于GPU的元胞自动机熔岩流动模拟

为解决基于元胞自动机进行熔岩流动模拟的计算效率问题,提出一种应用在元胞自动机上的GPU并行计算方法。将元胞自动机中每一个方形网格映射到GPU的一个逻辑计算单元上,通过并行计算,提高模拟的效率,解决传统串行计算方法的不足,使模拟达到实时性。模拟结果表明,在元胞自动机的物理模型理论基础上,用GPU并行计算进行加速,在模拟效果和时间效率上均取得了良好的效果。     

基于元胞自动机的交通流计算机模拟

元胞自动机是把复杂系统量化为简单的个体,在元胞自动机模型中.空间、时间都被离散化,每一个相互作用的单元仅为有限的状态.以元胞自动机理论为基础,把车辆在路段上交通流中运动的变化规律表述为元胞自动机的演化规则,建立了基于元胞自动机理论的交通流模拟模型,标定了元胞长度和最大速度等参数,分析了元胞变换的原则;详细探讨了元胞自动机在道路交通模拟中的应用,设计出了交通元胞自动机的结构,分析了交通元胞自动机所采取的状态变换原则,建立了一维(单车道)交通流模拟模型;并利用C语言编程实现模拟.模拟结果符合实际交通流的特点.     

改进的元胞自动机列车交通流仿真模型研究

在既有元胞自动机模型的基础上,针对移动闭塞系统下列车追踪运行的特点提出一种改进的元胞自动机模型,该模型有效解决了既有模型中列车速度变化的不合理问题,提高了模型的准确性和可靠性。应用该模型获得了移动闭塞系统下列车流的相位图,并分析了移动闭塞系统中线路上快慢车开行比例及开行速差等因素对线路通过能力及列车平均速度的影响。研究结果表明,车站对列车流具有调和的作用,能够使列车流得到一定程度的同化。此外,减小快慢车速差可以有效增大线路的通过能力,而增加快车开行比例,则能够显著提高所有列车的运行效率,从而保证整个系统的高效运营。     

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。     

交通元胞自动机计算机模拟模型的研究

主要介绍了元胞自动机的基本理论,分析了元胞变换的原则;详细探讨了元胞自动机在道路交通模拟中的应用,设计出了交通元胞自动机的结构,分析了交通元胞自动机所采取的状态变换原则,建立了一维（单车道）交通流模拟模型;论述了元胞自动机的发展及在道路交通模拟中的研究前景。     

道路网元胞自动机交通流仿真研究

对于交通流移动对象的模拟,论述了现有模型的不足,并提出基于道路网的元胞自动机模型（RN-CA）。该模型不仅模拟移动对象在交通流中的行为,还引入不同类型道路和车辆情况下的发车、跟车、超车和矫正模型,使模拟更精确、可靠。采用Dijkastra算法,综合考虑道路长度、车道数、流量、平均速度等因素动态计算最优行驶路径。对于行车时间预估,采用模拟加预估的方式,综合考虑当前和历史路况。为了改进系统的性能,系统采用可调节线程数目的模拟方式。     

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...     

一种基于元胞自动机的无线传感器网络拓扑控制方法

设计良好的网络拓扑控制方法能够减少能量消耗,实现网络能量的高效利用.利用二维元胞自动机,考虑节点的随机分布和工作/休眠/失效三态,建立无线传感器网络系统拓扑的演化规则.在设定初始条件下研究得到了演化规则的最佳控制参数,利用该参数的仿真表明,优化的元胞自动机网络拓扑控制在保证覆盖率和连通度的前提下延长了网络寿命.     

基于元胞自动机模型的交织区车道分配问题分析

为探究交织区不同车道分配方案对系统产生的影响效果,在Nagel和Schreckenberg提出的NS元胞自动机模型的基础上为三种不同换道区域定义了三种换道规则,建立针对交织区的元胞自动机模型。对比交织区是否设置隔离带的两种车道分配情况下交织区及非交织区分别进行了数值的模拟和分析,结果表明,流量低时,两种措施的效果无明显差异;流量较高并且交织比不大时设置隔离带将减少系统拥堵及各流向车辆的行程时间。当交织区的长度在一定值内,设置隔离带的效果更好,且随着交织区长度的增加,设置隔离带而产生的优化效果也越来越小。交织区超过这个长度后两种措施效果差不多。     

基于多耦合元胞自动机的加密算法

提出了耦合系数的概念,构造了一个新的耦合元胞自动机模型,并分析了耦合系数对耦合元胞自动机时空演化的影响。针对已有的单耦合元胞自动机加密系统中存在的不足,提出了基于多耦合元胞自动机的加密算法,该算法将多个元胞进行耦合,增强了两个元胞自动机之间的作用,扩大了相互影响的范围,使得误差扩散更为快速。仿真结果表明,该算法具有更为理想的扩散和扰乱特性,可抵抗蛮力攻击和差分分析攻击。     

一维单车道交通流元胞自动机模型综述

随着交通流模拟的需要及智能交通系统的发展,出现了基于元胞自动机理论的交通流模型。交通流模型是交通理论研究的重要问题,交通流元胞自动机模型的出现和发展为交通流理论的研究提供了一种新的方向。文章主要介绍了单车道交通流元胞自动机模型,并对元胞自动机模型的发展提出了展望。