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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:
; `% ^# Y! s7 ~: ]% ~: r9 ^
; _, e0 ]+ j$ t' }' Z  c1 y1.初始化:
: S0 N/ D( M  [6 x2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
' M0 r7 B4 l+ F2 u. g0 t3.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。& @! O! Y- G1 G: @) C+ ?
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。
. z% n8 \4 U9 p) a% R, A. X; P" _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 {" J2 J5 s* _2 s5 l2 c/ I
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。9 V$ K0 r3 i3 Z$ L+ K, b/ @( b
7.可视化初始化:
. o- X% v3 w& p* h8 x; k8.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) o+ O6 b, i% K1 j! D7 |( s
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。' Z! |1 f0 `" [, o3 b* Q
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
$ n. P  [7 H* C2 ^) n11.模拟沙子运动:
# a# |( @0 h2 Z0 n' v, `# K1 |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。
& R! e4 B( Y; R1 e, R5 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。; I) B- Y' D" w5 k1 U9 v, r1 H
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。" R! u# C- n$ n, J
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。3 |$ V$ y9 P  ]% _; ]1 r' 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。$ F' G( a' I& n! P  e
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
) W3 X- R4 h8 f; G' L& V9 [18.使用drawnow来实现动态显示。/ \6 k5 |& f. F% E
7 U% i, J# `* {4 O4 S4 r
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。8 ^2 d0 Z$ Z, |4 a0 ^. U
  A0 {3 M" j1 @- L
3 x! }* F5 z5 w2 I% M

+ D2 I7 H5 }1 [) r7 F9 b2 B9 k( r; O5 C2 p2 H$ _6 d/ w

8 S( @. |( ]6 C4 b3 }. _

VeryCapture_20231026111235.gif (2.18 MB, 下载次数: 184)

VeryCapture_20231026111235.gif

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