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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:
: ?( i( l' s# d* ]3 K* T2 V/ s  z! l/ C! Z
1.初始化:
( e$ O7 D; }$ N" ^+ T" \3 K2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
  G9 k7 l- |) O1 c3.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。
  E7 Z' D9 X; G5 a2 A/ d% L4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。! L- D) U! Y" b5 `, _) }
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。
, i1 k# n3 |$ V& P8 P+ a5 D. |% j6.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。
. L: N5 A+ E; W% ]8 }1 {  s7.可视化初始化:. f' x# }& |% f4 `. R' f
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。
6 E' ^5 R* o# s. D9.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。
2 u  l7 m+ W6 D: W* [. l10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
% |$ S- L* z' J) B8 \7 g11.模拟沙子运动:
: r7 n( o" B1 T5 Y* }% [/ w' @12.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。  l" r& a$ ]. y/ z' q/ v  I2 i
13.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。
3 b& p' Q/ j" w0 C14.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。6 w$ b8 a2 a' o8 j3 G
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。% a  i) r. v6 Z) J' R" M
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。
( V% h. m; v# P9 B# K- [17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
6 b  R& |6 ?$ ^18.使用drawnow来实现动态显示。. r& v0 q3 r' t" O
( a* X. _/ K/ E. j
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。$ i* d( C; Q4 k0 z
8 _0 S  D; n. n( c4 l* g

: W4 E; h8 u3 v" f+ [* ?6 U3 L( A( |9 O, d' [% t

3 e) j# c2 h! w1 [$ M
: K% [8 g* _3 H) r# p! r

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