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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:  C  {$ C6 t$ \; g3 {- A

7 Y: d% m) q3 A1.初始化:
% G9 a5 M# d7 I; j2 [2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
% a3 p" d8 ?% A8 I" o; {: O5 N/ V3.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% v' `, m" i" {
4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。1 O4 S5 O. L! {
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。' p  M: `( F* t8 l# Z! b
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。
& M8 ?: K0 {3 {7.可视化初始化:$ }+ _) z9 j9 m# v0 ?
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。) Y5 {8 h  F7 g" 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。8 n7 h+ p5 E# c# n: Z5 T# r4 i/ N
10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。
7 C+ n; h1 F( u: d+ L, [11.模拟沙子运动:+ k# s+ h- _8 w
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。. h% R( M# m, B) G/ b5 F5 L
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。
: i4 t1 o$ ^5 q14.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。' u! ~- r7 B5 n+ c9 q$ [/ O& Q
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。  u  ^. I# g4 a6 ^! ]
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。
6 j9 g2 |- I* ?0 r. b) j/ n0 k17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
) P& t) e4 H% ?1 h18.使用drawnow来实现动态显示。+ ^4 l* b  Z' M9 D
0 F5 R$ b7 g! P* ]5 L+ P& 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。
' m1 H1 k+ v2 g# i0 O  {6 O
8 ]9 z' Y% o( K) u$ [0 f& ~. A9 ^0 Z1 J7 u
9 G; ]7 z, q  h+ S) H8 r/ i6 c

; G  J0 f# `, c! g8 n: F. x# {$ ^! z0 c& d, E& I3 M

VeryCapture_20231026111235.gif (2.18 MB, 下载次数: 108)

VeryCapture_20231026111235.gif

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