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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:& E( a$ L/ D' e8 O7 e

. m. \7 }( z4 y% t* V( ^, E8 z3 W0 r1.初始化:
) N8 J( G" l0 J* t5 Z; `2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。1 M- X" n- a, Q9 ?6 Q1 J1 c
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。3 P3 a" }$ _( `2 A) B) H! o
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。
5 m4 A  Q' h" O3 R+ t; S5 A3 F: q5.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 E" H  N  P2 Q: C; O4 Y" V
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。( ]" v: f1 a6 I, q2 L
7.可视化初始化:% @% i% \1 s9 U+ _& 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。
* ^0 D9 i% `' V) H9.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。$ A  f" Q1 \8 r$ Q9 A. ^
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。8 R6 Q3 K/ R+ _4 {) e
11.模拟沙子运动:$ L# S5 N! _0 B; R0 F
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。. L3 D5 }3 u% k, u/ Q! u: o9 I/ w
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。+ X* u! F2 T4 j* Y- f( A
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。( c$ I7 R" i1 V# \6 I* A  v! `
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。) ~+ j) e1 ^( S) d' E$ P6 @
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。( ]: ?/ M' P4 c, f/ g7 {
17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。' u7 }  o& m) A$ t. a# s; c
18.使用drawnow来实现动态显示。
) f3 L: _( E' L. E% Z" l- H
* v3 A5 c4 c/ M5 }7 ^" W* l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。
9 b* j( u0 J  W& o  x. f9 l; Q; j
+ z! n5 j0 o( L5 S5 ?' Y1 z! v2 s1 Q& e! ?; m& f1 G7 s( L4 k7 R

4 q$ }, `) F! G. Z" B% J& `- T8 \6 V9 z; y0 t* P, I1 W

1 [3 E( V$ X0 ^2 F# I8 _& P

VeryCapture_20231026111235.gif (2.18 MB, 下载次数: 123)

VeryCapture_20231026111235.gif

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