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美国康奈尔大学BioNB441在Matlab中的元胞自动机介绍元胞自动机(CA)是用于计算计划利用当地的规则和本地通信。普遍CA定义一个网格,网格上的每个点代表一个有限数量的状态中的细胞。过渡规则同时应用到每一个细胞。典型的转换规则依赖于细胞和它的(4个或8个)近邻的状态,虽然临近的细胞也同样使用。CA的应用在并行计算研究,物理模拟和生物模拟。这个页面将考虑如何写出高效的MATLAB代码的CA的实施和看一些有趣的规则。Matlab代码注意事项以下注意事项将说明使用Matlab程序计算康威的生命。部分的代码的解释如下。矩阵和图像可以被转换为一个另一个,所以显示是为straighforward的的。如果阵列细胞包含二进制的每一个电池单体的状态和数组Z含有零,那么cat命令建立一个RGB图像,显示图像命令。图像命令也返回一个句柄。imhimagecat3cellszzsetimherasemode
o
eaxisequalaxistight矩阵和图像可以被转换为一个另一个,那么初始条件,可以计算矩阵或图形命令。下面的代码生成一个元素为零的数组,细胞状态初始化为零,然后使细胞的交叉状态1的数组的中心。使用(渗流群集)下面的例子中的一个图形命令来初始化CA阵列。
fzzeros
cellszcells
225
75
1cells25
75
21Matlab代码进行矢量化,以减少开销。下面的两个语句计算的总和近邻的计算CA规则。代码利用Matlab的非常灵活的索引指定的近邻。x2
1y2
1sumxycellsxy1cellsxy1cellsx1ycellsx1ycellsx1y1cellsx1y1cellsx1y1cellsx1y1cellssum3sum2cells添加一个简单的GUI是很容易的。在这个例子中,三个按钮和一个文本字段implme
ted。三个按钮允许用户运行,停止,或选择退出。文本字段中显示模拟执行的步骤数。buildtheGUIdefi
etheplotbutto
plotbutto
uico
trolstylepushbutto
stri
gRu
fo
tsize12positio
1004005020callbackru
1
fdefi
ethestopbutto
erasebutto
uico
trolstylepushbutto
stri
gStopfo
tsize12positio
2004005020callbackfreeze1
defi
etheQuitbutto
quitbutto
uico
trolstylepushbutto
stri
gQuitfo
tsize12positio
3004005020callbackstop1close
umberuico
trolstyletextstri
g1fo
tsize12positio
204005020后控制(和CA)初始化,程序进入一个循环的测试中设的每个按钮的回调函数的变量的状态下降。就目前而言,只是看在while循环,if语句的嵌套结构。程序循环,直r