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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:- k5 s0 X; p4 n8 d

9 C  C' i% |: j- }0 b) u2 I1.初始化:
% ?7 |! b) f* R# a! J2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
9 g# b$ _& C' Y( Q( @0 n* S: ~' B3.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。
+ Y7 e+ b' s) A+ |4 V4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。
% G+ x2 F" \7 O) Y* z5.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。
; c9 g% R, ~+ O' e' r7 `* [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。
3 J& ^1 R& q3 ]9 U  P  I6 @7.可视化初始化:. N" l4 }) b3 `+ G$ k
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。
7 ]4 y7 e  r; g3 R' L9.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。
1 r5 D/ w& l6 ~# n3 W& g3 f6 o. \( D10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。( w. J* I1 H6 p/ E/ t! V
11.模拟沙子运动:
: e1 C0 A& W! F' S0 `# x3 g12.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。' G/ n( P! s8 y4 D, T0 {. @7 O
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。
9 o& {7 i! [+ }! }! z/ 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。
( G; }& n: \' g9 _  L6 R15.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。
% w) Z) _$ M+ r9 u- X* `( J16.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, j+ @$ U9 Q17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
6 w9 h# b1 c  H9 ~3 V! d2 B% d# z18.使用drawnow来实现动态显示。
9 x8 J. }7 |# g1 r4 x& I( F
- O- J! ]5 O' \  R, s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。
" Y, c+ v, A& {# K1 {% D
6 M! t# D  D9 e, e7 I! V5 U! a6 }6 r) \% k# f% B$ \! C8 e" P

% s) \2 [% W) \9 n0 _5 e+ v6 y
! f. ]1 I/ _( C( [  B! _7 e, C0 f7 g) A( O, A

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