元胞自动机模拟

资 源 简 介

元胞自动机模拟

详 情 说 明

元胞自动机（Cellular Automaton, CA）是一种由规则驱动的离散模型，常用于模拟复杂系统的行为。MATLAB 为 CA 的实现提供了高效的计算环境，特别适合初学者学习和实验。

### 生命游戏（Game of Life） 生命游戏是最经典的元胞自动机之一，由 John Conway 提出。其规则简单但能产生丰富的演化模式。在 MATLAB 中，可以通过矩阵运算和邻居计算来模拟细胞的生死状态变化，适用于理解 CA 的基本逻辑。

### 表面张力模拟 表面张力的 CA 模拟通常用于研究液体界面的行为。通过定义元胞之间的相互作用规则，可以观察液滴合并、分裂等现象。MATLAB 的矩阵操作能够高效处理这种局部规则的计算，使得模拟过程直观易实现。

### 渗流集群（Percolation） 渗流模型用于研究随机介质中流体的渗透行为，是统计物理和材料科学中的重要课题。在 MATLAB 中，可以通过随机初始化元胞状态并结合连通性算法（如深度优先搜索）来模拟渗流过程，帮助理解相变和临界现象。

这些例程不仅展示了 CA 的多样性，也为进一步探索更复杂的模型（如交通流、流行病传播等）奠定了基础。MATLAB 提供的可视化工具还能直观呈现模拟结果，增强学习效果。