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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:. t$ D; O+ F4 V/ h
# U8 {$ K. a' i. B2 G
1.初始化:
3 J2 @8 L" K8 K2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
( [: c- d1 }, s: c* g3.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。
! t0 C6 e" x& M  m4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。- |! m5 E, `& ]
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。4 {; T; o; T' A8 Y
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。
$ `/ }, t+ W0 k# [" _; z. a9 x3 O% P7.可视化初始化:; Q& }8 P5 J; `0 A$ \- H4 r
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 i# b- g  Q; U9.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。
+ _6 |% g6 L/ o; ?10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。7 B; _7 B0 ]; V7 I1 E9 w
11.模拟沙子运动:
: \* P3 |7 v0 i' W" l8 N; l* }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。* i5 e8 c1 P: U0 Z
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。
+ T# {2 h& k) G5 y14.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。
$ u4 J7 N2 T) {6 [7 O15.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。
8 e' {* m4 E. x% F: n& }( L  n16.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。" m; B3 h7 C2 X$ L7 M3 @
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
" t: N8 S8 P/ ~" N18.使用drawnow来实现动态显示。
3 K3 h. X" p  N. Z; _" _0 B
! G8 E5 m  |  C9 y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。7 Y- J/ H( j7 ~% |: Y1 }; @; ?
; @, v2 l  ?" R2 R5 h# {! Q
0 F2 n9 a$ |* F$ x# V% @

% T: r. ]6 p! P: p6 D, E) u1 f
7 ~* s+ _/ c3 g' l; ?9 {) Q# y  D& n& S) r0 [4 V7 `

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