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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:4 W- A  ?, e0 Q2 f! ^
+ w$ g& c& {. M1 @7 w% ?0 B
1.初始化:
9 c  r- h+ l9 X! s, k5 H2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。6 k' w: ?. H3 M( `- i  e
3.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。- Q% q1 I( n0 M/ Z
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。+ M3 |. y  _' l& N* N" c
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。
% }9 l4 s- k6 z, S3 e) ]  r6.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。
2 T! Z4 R" t; `! G, H* e1 Y* H7.可视化初始化:
$ v2 Y9 m0 G+ X% i8 G: @$ D8.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。; ~) X1 D2 B" M
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。  ~* p/ @6 i, N0 |  E8 T, _
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
3 }4 l0 x* E0 X8 z( ]/ j3 R2 |6 u11.模拟沙子运动:
; h+ X" {* R: B' z$ h: J12.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。& j7 O4 H! K; x  {- y
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。
* `1 g0 {# k/ @0 n, [- U3 B14.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。) P0 V! W5 d$ p! j+ x
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。$ N( C, n3 ~. V. B6 D! T5 |
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。2 c9 I7 d( B1 Z
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。: D9 I: O& X- _: q, [( A% d
18.使用drawnow来实现动态显示。
7 j: V8 Q  \7 V: f  l% ~2 u
' F! G  ~- N5 j. I7 n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。
3 n. g  W5 [1 D: ^( g) \. D- D; L, Y2 N& e

" b8 v4 [7 N# u& S3 w9 X3 _% V3 a9 i* K* V5 F' O
# d9 T: f1 `7 ~. M2 N
+ }5 K# r( C% R2 g! p. @/ z4 ]9 |

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