标题：元胞自动机的模拟金属实验分析显微镜
信息分类:站内新闻
作者:yiyi发布
时间:2018-9-16 2:06:08
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正文:
通常物理学家用微分方程来描述自然现象，在用计算机进行数值
计算时，首先必须离散化。而元胞自动机则从一开始就采用了离
散变量，就像“生命游戏”那样，在这个模型中空间被分成元胞
。在每个元胞或格点上有离散的变量，代表该点的物理状态，时
间也是离散的。
各个元胞的状态同时一步步按一定的局域规则进行转变。其
主要特征如下。
①空间是离散的。
元胞处于元胞空间内的离散格点上，排列均匀，其尺寸分布
、形状分布和分布的样式都相同，按一样的演化规则来更新元胞
的状态。
②时间是离散的且等间隔。
模型的演化是按等间隔的离散时间分步进行的。
③状态取值是离散的。
元胞状态取值是离散的，且取值也是有限的。
④演化规则是局域的。
各个元胞的演化规则是局域的，只和邻近格子状态有关，即
每个元胞下一时刻的状态取决于它周围半径区域内元胞的当前状
态。
⑤演化同步并行。
各个元胞变量的演化是同时进行的，且仅与上一时刻邻域内的
元胞状态有关。
⑥计算的维数高。
元胞空间由一维空间、二维空间或多维空间上的无限集组成，
各元胞的状态对应该动力学系统的变量。由此可知，元胞自动机
能够被看做无穷维的动力系统。尽管无穷情况很难被处理，但是
在实际应用中，常规很大数量元胞组成的系统可以被处理，此时
元胞自动机的计算维数高。
由上可知，元胞自动机的特征概括来说是“三离散”、“两
局域”、“一高维”，即空间位置离散、时间步离散、状态离散
、局域上相互作用、局域存在因果关系、高维数的计算。由于离
散化的特点，它特别适用于计算机模拟，尤其适合于并行计算机
的计算。通过简单的规则在计算机中持续进行运算，简单的规则I
…z。,邑演化出很复杂的图案，因而可对复杂的自然现象进行模
拟，这就是采用元胞自动机的模拟。
出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科