数学建模-元胞自动机

小蒋的技术栈记录2023-08-08 16:43

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clc
clear
n = 300;                           % 定义表示森林的矩阵大小
Plight = 5e-6; Pgrowth = 1e-2;     % 定义闪电和生长的概率  
UL = [n,1:n-1]; DR = [2:n,1];      % 定义上左，下右邻居
veg=zeros(n,n);                    % 初始化表示森林的矩阵
imh = image(cat(3,veg,veg,veg));   % 可视化表示森林的矩阵
% veg = 空地为0 着火为1 树木为2
for i=1:3000 
    sum =(veg(UL,:)==1) + (veg(:,UL)==1)+(veg(:,DR)==1) +  (veg(DR,:)==1);  % 计算出所有格子有几个邻居是着火的
% 根据规则更新森林矩阵：是否树=是否树-是否着火的树+是否新生的树（0-1运算）
    veg = 2*(veg==2) - ( (veg==2) & (sum>0 |(rand(n,n)<Plight)) ) +2*((veg==0) & rand(n,n)<Pgrowth) ;  
    set(imh, 'cdata', cat(3,(veg==1),(veg==2),zeros(n)) )
    drawnow                         % 可视化表示森林的矩阵
end

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clc
clear all;
n=200;
Se=zeros(n);
Z=zeros(n)
Se(n/2-2:n/2+2,n/2-2:n/2+2)=1;
Ch=imagesc(cat(3,Se,Z,Z));
axis square
Sd=zeros(n+2);
while(1)
    Sd(2:n+1,2:n+1)=Se;
    sum=Sd(1:n,2:n+1)+Sd(3:n+2,2:n+1)+Sd(2:n+1,1:n)+Sd(2:n+1,3:n+2);
    Se=mod(sum,2);
   
    set(Ch,'cdata',cat(3,Se,Z,Z))
    pause(0.05)
end
   figure

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clc
clear;
n=200;
p=0.4;
z=zeros(n)
Se=rand(n)<p;
Sd=zeros(n+2);%矩阵初始化
Ph=image(cat(3,Se,z,z));%初始可视化
while(1)
    Sd(2:n+1,2:n+1)=Se;%
    Sum=Sd(1:n,2:n+1)+Sd(3:n+2,2:n+1)+Sd(2:n+1,1:n)+Sd(2:n+1,3:n+2)+Sd(1:n,1:n)+Sd(3:n+2,1:n)+Sd(1:n,3:n+2)+Sd(3:n+2,3:n+2);
%邻居之和（邻居中生的元胞的数目）
    for i=1:n
    for j=1:n
    if Sum(i,j)==3||(Sum(i,j)==2&&Se(i,j)==1)%生的条件
        Se(i,j)=1;
    else 
            Se(i,j)=0;
    end
    end
end
set(Ph,'cdata',cat(3,Se,z,z))%更新可视化
   drawnow
end