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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:0 U1 }/ }( z7 @! A* o8 Y) P- _

; F% a3 H: \! W: x$ D1 {  O1.初始化:: D4 e0 o( ?8 o% Z) i6 v4 \$ @6 p3 C
2.清除MATLAB命令窗口以及图形窗口。
" a2 C9 X/ X% C) N5 G& P3.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。
" w! E5 Q3 ]) P* a3 m. F( S4.创建一个与上述矩阵大小相同的全一矩阵o。
+ S- m: e3 B# u# w/ C5.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。2 r0 \9 K+ P5 |3 g. O3 v1 D
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。
7 I' f; n$ h7 z+ z1 ~7.可视化初始化:# w1 E4 Q- H% _1 k4 e
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。+ K5 @3 a0 |6 e5 `4 |. C% r& f, w
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。
6 B3 O& A- h. M, Y6 w& ^10.设置图形坐标轴的纵横比相等并调整到紧凑模式。2 p+ `$ D# p$ p/ R4 ?3 ^) F
11.模拟沙子运动:
8 o+ x! \' j) ]+ \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。4 x& ?5 W. ]1 }9 n+ Y- O3 b
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。
$ ?6 X6 ~" Y& g9 _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。
( i- i/ E" [" E! J15.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。
9 V* g. S  _+ Z2 p  t& H$ X16.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。
  x& g5 L% p3 R4 n  A2 X, @17.更新图像对象imh以实时可视化沙子和地面的状态。
* l" [" w1 k. K7 X2 }- c* t; n18.使用drawnow来实现动态显示。5 Y. V( O* b3 X, r3 {) o3 r6 V

3 M, a7 h" |  D3 d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。% U: P$ R+ W/ A3 y5 y/ g: Z  e

3 a! r  i& Y; ]3 u" t# k1 c) Z' v! P3 d% i5 b3 Q& t( `

, b3 Q6 f9 W  `. r' R7 c4 d% X2 N- p, S8 V. k0 R

+ b* _& s$ h+ X  f  }

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