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标题: 元胞自动机模拟了扩散限制聚集行为 [打印本页]

作者: 2744557306    时间: 2023-10-16 15:51
标题: 元胞自动机模拟了扩散限制聚集行为
这段MATLAB代码实现了一个模拟沙粒运动的系统,其中包括一个沙子图层和一个粘性固体(地面)图层。以下是对代码的功能的详细解释:
% [4 K0 Y1 y; f+ j$ v) V" A! Y6 |5 M( N) N3 X( }. ~
1.初始化:
# R8 G3 @4 h7 X: C2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
# N) Z: m! b" ]& S3.定义了一个矩阵大小为nxxny,其中nx和ny分别为200,这个矩阵被初始化为全零,表示空白状态。
/ Z9 z0 J4 ]( W5 B' D3 h1 d' z) `4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。- ^% Y1 h- [* u; _* P: \1 P4 y$ z
5.创建两个矩阵sand和sandNew,它们用于表示沙子的分布。sand初始化为随机生成的布尔值矩阵,其中1表示沙子的存在,0表示无沙。* ]! [! G! @0 J! X9 M& N+ v
6.创建两个矩阵sum和gnd,它们用于表示沙子与地面的交互。gnd初始化为一个中央位置为1,表示粘性的地面。1 n* ^" I5 s: G( o& n
7.可视化初始化:# f/ E0 A1 M/ D5 n
8.创建一个图像对象imh,用于在图形窗口中显示沙子和地面的状态。
; [8 J9 A2 _' @8 Q' `9.设置图像对象的erasemode属性为'none',以允许连续绘制不清除之前的内容。5 x3 a7 d7 e; b- S
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。9 k% V" \/ l( {  ^
11.模拟沙子运动:
* m4 d* y2 S# U8 G. v12.循环执行10000次模拟,每次模拟中都会更新沙子的状态和与地面的交互。
1 s* f" v2 Z. Q& F* P4 t* x13.根据迭代次数i的奇偶性,选择不同的位置更新策略,采用Margolis邻域的规则。
; o. P8 _2 @$ j1 T  o, F0 o6 W14.随机生成一个布尔矩阵vary,表示沙子的运动速度方向,以及与之相反的vary1。: n3 b( z1 Y7 [4 E
15.根据Margolis邻域规则,更新沙子的状态,以实现其旋转并随机化速度。" e3 z! @  J1 R2 [8 x+ R( `
16.根据地面和沙子之间的交互,判断沙子是否可以粘附在地面上,然后更新地面和沙子的状态。
7 w* R  a7 ?" W; U4 n17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
2 L  T! V+ n& O) t  o, m- E7 ~3 H18.使用drawnow来实现动态显示。* n; x: _, t# ?/ A  V! Z  i
1 V) b* \/ V) \3 U
这段代码模拟了沙子在地面上的运动过程,采用了Margolis邻域规则,通过沙子的旋转和随机速度选择,模拟了沙粒的扩散和粘附行为。通过在图形窗口中实时显示,可以观察到沙粒在地面上的动态行为。9 o; |  ?1 {2 C$ e- i/ Q

6 y8 e5 F/ @! Y8 ^% w# q
; I) {5 l. R* {: R& g# Z
3 G& J( `% ?- N* s, r% _+ s! [8 w
% W7 N% A( g: q% |* S3 [

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