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[代码资源] 元胞自动机模拟了扩散限制聚集行为

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发表于 2023-10-16 15:51 |只看该作者 |倒序浏览
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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:
5 f3 K8 A& @- `
& @0 R% Y3 G+ f) ]! d4 u1.初始化:, N, m' J/ w2 `1 n9 W% b/ M  z
2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
# F% n2 E+ D  V. _- V; Q3.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。$ j* D. _+ c8 Y% V# w
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。9 S% Q* U; \2 b* b
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。/ k: N% Y3 \( U# R  A$ R
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 y) J% B# o$ R" ~0 @) m9 b
7.可视化初始化:
( P% `3 p/ O  p' S! ]) W8.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。/ f) x. E$ h; Y6 ^! M9 ?
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。$ w5 n4 w; e) X0 x7 _1 L& H
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。! y- i: I* \8 ~! D7 W
11.模拟沙子运动:
  i# q! G) H/ x9 p12.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。
4 }+ M# g- G& l13.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。/ @  A* s, d7 l4 y7 T  m5 K  T
14.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。
3 t. t/ y  @0 _- U15.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。
4 s, D$ F# M. S. n6 R% u16.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。. g, m* z# K0 f$ R3 z/ w( g$ _
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
7 M- g4 x! C+ U6 J- C18.使用drawnow来实现动态显示。
# O/ S$ I9 P! o, m9 E
2 Y' X8 E3 f* W; d* @) s; 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。
( f$ z; M; m% [2 T7 y5 T0 Y: g3 o) _2 c" }; {+ N9 ^( A$ R

2 G! `: X0 v  j1 ?. Q2 S( F
5 D9 v& z) J; g5 W. S  W" u5 ]/ J' [9 H2 m- Q1 W
0 J, E' n9 A& P; V$ @+ d* G

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VeryCapture_20231026111235.gif

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