元胞自動(dòng)機(jī)講解

1、元胞？自動(dòng)機(jī)今天，我不不講元胞？自動(dòng)機(jī)的概念是什什么，也不不講元胞？自動(dòng)機(jī)的發(fā)展，請(qǐng)正百度和CNKI啊這種 ？一堆，我就講?一個(gè)點(diǎn)一一“套路路”。編程的套路路，詳解？一下這些套路路。我們舉個(gè)例例？子啊，下 ？面是基于元胞？自動(dòng)機(jī)的 ？網(wǎng)路路輿情變化的元胞？自其他復(fù)雜的請(qǐng) ？自？行行更更改運(yùn)？行行條件等各項(xiàng)約束條件，？自？行行更更改補(bǔ)充，這元胞？自動(dòng)機(jī)的編程。如圖1.1 ，是隨意找的？ 一個(gè)論 ？文規(guī)定的限制條件Cik現(xiàn)定文元IE共習(xí)Wi不同的軼態(tài).狀高0是休匪.卜3為開(kāi)始話(huà)欣軌態(tài). 46為活臥試毎，卜9足戰(zhàn)活跌狀杏(2).計(jì)算每個(gè)牡于稱(chēng)歐前狀坤砂昭眈整玄圖2所示ffiZ.2人鄰誠(chéng)兀詛空國(guó)Clk

2、如果和丈于或?qū)Ｓ? (至少有三個(gè)活躍的紹耳冗腮片則下時(shí)割諜元甩的 狀東有一蟲(chóng)竝發(fā)柢乖向下進(jìn)一牛軼恚同時(shí)也有一定槪率探持卑狀春.(4人以此売推.若元腥找態(tài)iff 1* JM從【到9這九種狀志議次出現(xiàn).加果諼時(shí)剖秋恚鵜后卜一時(shí)刻狀態(tài)為2就后再下-時(shí)刻狀奇為氛戰(zhàn)就奧椎.厲到狀査 沁 之后下-ttS為嘰到體眠狀憊-上述元壁由休昵狀蠡到淞發(fā)軟蠱再到休眠狀臺(tái)這一個(gè)岡期的變応，對(duì)M到財(cái)絡(luò)寅惜專(zhuān)件變異的就展過(guò)程，AE可以博到責(zé)情變異演化的規(guī)律卩F圖11我們稍微說(shuō)？一下這個(gè)題？目要我們做的事情，？首先有個(gè)概率讓它從休眠狀態(tài)變成激活狀態(tài)，之后不不停的從1到2,2到38到9,9到0。這 ？里里從2 ,3到4和之后的

3、過(guò)程是有個(gè)條件的：這個(gè)所在的元胞點(diǎn)cells ( i,j )四周，也就是上下左右和斜著四個(gè)？角？一共？八個(gè)？至少有三個(gè)點(diǎn)是被激活的，并且滿(mǎn)？足激活的概率，讓它變化，否則不不動(dòng)，整個(gè)過(guò)程是從休眠到激活再休眠的？ 一整個(gè)過(guò)程。好了了上？面就是簡(jiǎn)單說(shuō)？ 一下規(guī)則，我們講？ 一下套路路?里里的內(nèi)容a nBao1.m下？面講的適？用于？高低版本的均能運(yùn)？行行，但是相對(duì)的對(duì)于顏？色的控制就？比較單了了。clc;clear;?用的時(shí)候有可能很糾結(jié)。上？面這段話(huà)肯定沒(méi)什什么好說(shuō)的，清空咯，別看簡(jiǎn)單,plotbutton=uicontrol(style , pushbutton,string, Run,font

4、size ,12, .position ,100,400,50,20, callback , run=1; );這？里里說(shuō)的un這個(gè)按鈕，從第？ 一 ？行行開(kāi)始看：說(shuō)明這是對(duì)gui的控制命令，style 類(lèi)型為pushbutt on按鈕類(lèi)型，就是說(shuō)這是? 一個(gè)按鈕的意思，為Run就說(shuō)明這個(gè)按鈕顯示的名字是 Run , fontsize為12就是說(shuō)的字體 ？大？小為，？里里position為100 400 50 20 的意思是從左下 ？角向右100格，再向上 400格，建 ？立？長(zhǎng)為50寬為20的框，最后 callback就 ？比較關(guān)鍵了了這就算是這個(gè)按鈕的回調(diào)，這是run=1;就是告訴你，按了

5、了這個(gè)按鈕以后run這個(gè)變量量賦值為.erasebutton=uicontrol( style , pushbutton , .string ,Stop , .fontsize,12, .position,200,400,50,20, .callback, freeze=1; );字了變了成1了00了格，這 ？ 里里和前？ 面說(shuō)的 ？ 大致相同，不不同點(diǎn)Stop ，？位無(wú)置？向非右是多名移，告訴我們按了了以后freeze 這個(gè)變量量賦值為 , pushbutton , .最后回調(diào)的內(nèi)容變成了了 freeze=1 quitbutton=uicontrol( style string , Quit

6、 , . fontsize,12, .position,300,400,50,20,callback, stop=1;close;);這？里里說(shuō)的也差不不太多就是名字變成了了，位置變了了，回調(diào)變了了，告訴我們按了了按 鈕以后stop這個(gè)變量量變成了了，并且關(guān)閉這個(gè)GUI界？面number = uicontrol( style , text , .string , 1 , .fontsize,12, .position,20,400,50,20);這？里里稍微產(chǎn) ？生了了 ？ 一些變化就是這個(gè)控件的類(lèi)型變成了了 ?文件，然后初始顯示 在界 ？面上的樣 1，？如子果是 ？大家需要更更改的話(huà)1改，掉

7、那么初始的值就改掉了了，位置也 發(fā) ？ 生了了改變，這都是套路路，先不不說(shuō)了了。上?面是？ 一個(gè)簡(jiǎn)單的元胞GU?布置機(jī)在? 一個(gè)套路路，如果需要增加顯示的東？西完全可以多加 ？一些東 ？西， ？比如：percent =uicontrol( style, text , .string , 0 , .fontsize,12, .position,400,400,50,20);像上 ？面這種就是？ 一種添加的指令，如果需要得到元胞？自動(dòng)機(jī)的百分 ？比可以加？ 一個(gè)這種東？ 西，類(lèi)似的可以加很多，也可以加？ 里里 ？ 面某個(gè)地？ 一些按鈕，這都而定。n=128;上 ？ 面這個(gè)就是為后？ 面做鋪墊，我這

8、？?jī)? 2是8*希1 2望8建的界 ？面立， ？如一果個(gè)？大家想弄弄得？大？ 一點(diǎn)也隨意看個(gè)？人喜好，更更改亍行z = zeros(n,n);cells = z;建？立？一個(gè)的零矩陣然后把它賦值給cells ，這？里里就是建？立？ 一個(gè)數(shù)組了了，之后個(gè)數(shù)組來(lái)表示那個(gè)圖像咳咳咳，到這 ？?jī)喝翘茁仿罚?？一般這種類(lèi)似的就這樣就可以了了，沒(méi)什什么區(qū)別。for i=1:ncells(1,i)=1;cells(n,i)=1;cells(i,1)=1;cells(i,n)=1;end上？面這個(gè)r循環(huán)就是弄弄了了個(gè)邊界就是圖的邊界？而已，我們把邊界的元胞的值賦值為1，其實(shí) ？一般什什么的都可以，但是請(qǐng)不不要

9、 1，因？為大于？大于1和1沒(méi)什什么分別。% zhuangtai1=0.1;% zhuangtai2=0.2;% zhuangtai3=0.3;% zhuangtai4=0.4;% zhuangtai5=0.5;% zhuangtai6=0.6;% zhuangtai7=0.7;% zhuangtai8=0.8;% zhuangtai9=0.9;上 ？面給了了我前？面說(shuō)的9種規(guī)狀則態(tài)中，的我們默認(rèn)休眠狀態(tài)為0，這 ？?jī)阂⒁膺@邊給的值要取 0-1 中的數(shù)字，具體原因后？面說(shuō)，但是這 1 ，狀？態(tài)兒2因這為種狀太態(tài) ？長(zhǎng)了了打起來(lái)累，我這 ？?jī)壕徒o ？大家說(shuō)明1,0 ？2一下,代表什什么。imh

10、 = imshow(cat(3,cells,cells,cells);這？?jī)赫f(shuō)明？ 一下這個(gè)東啥意I和image這兩個(gè)函數(shù)都是說(shuō)繪圖，這？?jī)憾伎梢允?？用，但是區(qū)別是mshow不不顯示坐標(biāo)軸，image會(huì)顯示出坐標(biāo)軸，？自？己看著換都是？里里的變化會(huì)導(dǎo)致我們之后元胞？自動(dòng)機(jī)顏3)串？串兒聯(lián)的數(shù)組。我們知道普遍計(jì)算機(jī)中的顏G就是Green , B就是Blue，三原？色？大家都知道吧？ 兒會(huì)需要三個(gè)數(shù)字來(lái)控制我們?cè)念?0?用之間的數(shù)字來(lái)表示0-2 55的RGB顏?色變 對(duì)應(yīng)的是顏 ？色 2？5里5,里25的5(,255 )RGB顏網(wǎng)上查詢(xún)表學(xué)過(guò)一下同學(xué)可能？比較？ 用 ？ 比例例換算 ？ 一下,

11、同學(xué)們可以試 ,它就會(huì)變成紅 ？色,改成樣的。我們說(shuō)c？一下？面，這？里里的函數(shù)是說(shuō)沿指定維度(這 通過(guò)RGB格式顯示的，R就是RED, 顏 ？ 色就是這么調(diào)出來(lái)的。所以這的 matlab 中imshow 和image 函數(shù)只能 化，像這 ？?jī)何覀儗?xiě)的fells,cells,cells) 就是 ？ 白 ？ 色。不不知道的同學(xué)可以在 熟悉這個(gè),怎么變？色呢你可以(3,cells,cells,cells)改成 (3,cells,z,z)(3,z,cells,z)就會(huì)變成綠？色，？而如果想要我們想要的顏？色，可以去？網(wǎng)上對(duì)照著？ 色的變化？ 色是？色？ 一下把顏 ?色對(duì)照表，這?里里1對(duì)注應(yīng)意的是

12、2?5一5 ，下那么 ?比0.1如就是 25.5 的意思，同學(xué)們可以在 (3,cells,cells,cells)上乘上換算的數(shù)得到想要的顏 ? 色， ? 比如(3,cells,0.1*cells,cells) 元胞的主顏 ?色會(huì)變成紫 ?色， ?大家可以 ?自 ?己看著喜歡 的調(diào)。axis equalaxis equal 是讓坐標(biāo)軸的坐標(biāo)軸的?長(zhǎng)度單位設(shè)成相等axis tightaxis tight 是使坐標(biāo)系的最?大值和最 ?小值和你的數(shù)據(jù)范圍?一致上 ? 面這兩個(gè)就是為了了好看， 不不要?jiǎng)h去?大家可以刪掉和留留著看看具體效果，反正量量endendstop= 0; run = 0;free

13、ze = 0;上?面是數(shù)據(jù)初始化，從imshow那 ? 兒到這? 兒都是套路路chufa=0.085224;%0.4852440.2756650.085224 0.154967這 ? 兒我是給了了? 一個(gè)觸發(fā)概率的閾值，這個(gè)隨意變，只是這個(gè)模型的變化殊含義，?大家要是別的元胞?自動(dòng)機(jī)那肯定沒(méi)有這個(gè)東東，或者需要?jiǎng)e的閾值endend? 大家，再講后? 面啥意思while(stop=0)if(run=1)fori=(n-1):-1:2for j=(n-1):-1:2end下 ? 面把套路路先給endendpause(0.1);set(imh, cdata , cat(3,cells,cells,c

14、ells)stepnumber = 1 + str2num(get(number, string ); set(number, string ,num2str(stepnumber) endif (freeze=1) run = 0; freeze = 0;end drawnow對(duì)于約束條件部分? 一般的需要遍歷每個(gè)元胞規(guī)則的元胞? 自動(dòng)機(jī)? 大致的套路路就的，？首先是StOp這個(gè)變量量越的時(shí)候不不停的循環(huán)元胞r?自這個(gè)變量量的值是1的時(shí)候，讓元胞 ？自動(dòng)機(jī)運(yùn)？行行。定義？一個(gè)？行開(kāi)量量從為步？長(zhǎng)減少至2,這?兒 寫(xiě)2:( n-1)也完全沒(méi)問(wèn)題，都是？ 一樣的；再定義？)一個(gè)列列變量量會(huì)從？長(zhǎng)

15、減少到2，同樣這？2：(寫(xiě)1)，個(gè)？人習(xí)慣問(wèn)題。之后在Or j= 后？面寫(xiě)你需要的運(yùn)？行行條件，在遍歷完？一次整張圖以后建議使pause(0 .1)？用示暫停0.1秒，想停多久看個(gè)0.01？,0人.05 都 ？行行,不不過(guò)最好有？一個(gè)暫停,否則運(yùn)？行行速度太快不不察出運(yùn)？行行結(jié)果。之后的這個(gè)？里里Ca面要保持和前？面寫(xiě)過(guò)的Cat ？里個(gè)？面東？西？ 一樣否則顏？色會(huì)出問(wèn)題,這set 就？?jī)菏沁@不個(gè)不停畫(huà)圖的意思。之后的 stepnumber 這 ？?jī)菏牵渴紫劝熏F(xiàn)在所在的那個(gè)開(kāi)頭number ？里里？面的數(shù)據(jù)從字符型格式轉(zhuǎn)換成數(shù)字型，第-運(yùn)？行行的時(shí)候就是開(kāi)頭定義的ring給的1,所以第？ 一次

16、運(yùn)stepn行行er 會(huì)變成2,然后set這句句話(huà)是把新的stepnumber 這個(gè)數(shù)字型變量量變?yōu)樽址?，然后把新?stepnumber ？里里的字2符賦值給 number ,這樣執(zhí) ？行行過(guò)第 ？一遍以后就會(huì)把左上1 變成？角的2,然后慢慢2到3,3到4，循環(huán)。這？?jī)旱膎d是if的run=1的end。這？里里還給了了 ？一個(gè)當(dāng)按了了op之后freeze 變?yōu)?,如果出現(xiàn)這個(gè)情況，那么run這個(gè)變量量變?yōu)?,freeze變?yōu)?,整個(gè)元胞？自動(dòng)機(jī)停?止運(yùn) 就行行？用來(lái)亭?止元胞 ？自動(dòng)機(jī)運(yùn)？行行的。drawnow是更更新圖形并處理理回調(diào)的意思，最后的end是while的endOK,下？面就稍

17、微講？一下我這？?jī)菏窃趺磳?xiě)的。while (stop=0)if (run=1)for i=(n-1):-1:2for j=(n-1):-1:2x=(cells(i+1,j)0)&(cells(i+1,j)0)&(cells(i+1,j +1)0)&(cells(i+1,j-1)0)&(cells(i-1,j)0)&(cells(i-1,j+ 1)0)&(cells(i-1,j+1)0)&(cells(i,j+1)0)&(cells(i,j-1)1) );if cells(i,j)=0if rand=3 & rand=3 & rand=3 & rand=3 & rand=3 & rand=3 &

18、 rand=3 & rand=3 & rand=3 & randchufa cells(i,j)=0; continue end end end end pause(0.1);set(imh, cdata , cat(3,cells,cells,cells) ) stepnumber = 1 + str2num(get(number, string ); set(number, string ,num2str(stepnumber) endif (freeze=1)run = 0;freeze = 0;enddrawnowend我這？?jī)菏墙o了了 x來(lái)計(jì)算四周?八個(gè)點(diǎn)活躍的元胞數(shù)量量。如果元胞處于休眠狀態(tài)，rand 是?一個(gè)會(huì)在0到1中隨意取數(shù)字的 ?一個(gè)函數(shù)，當(dāng)它?小于給定的