元胞自動機與CTM學習體會課件

小議元胞自動機在交通中的應用0●●●●●●●●●●●●●●●●●●●小議元胞自動機在交通1●●●●●●●●目錄●●0●●第一部分:元胞自動機基木知第二部分:幾種經(jīng)典的用于交通的元胞自動機模型第三部分:考慮連續(xù)車輛速度的CA模型●第四部分:元胞傳輸模型模型交通事件的發(fā)生與消散第五部分:自己的MATLAB模擬第六部分:總結CA的不足與下一步工作展●●●●2●●●●●●●●●●0●●、元胞自動機的基本知識●●●●3●●●●●●●●1.1~12定義與特征●●0●●●1.1定義元胞自動機的英文名稱是cellularatuomaton,是一種運用簡單規(guī)則,對現(xiàn)實世界進行模擬的種理想化模型。1.2特征是空間、時間都是非連續(xù)的,是離散的。二是自動機的參數(shù)只取若干個確定的數(shù)值。●●●●4●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●1.3發(fā)展歷程●第一階段——起始階段上世紀中葉,JohnVonneumann對復雜系統(tǒng)的邏輯抽象進行了研究。同時,他本人提出了一種能夠進行自復制的元胞自動機這種自動機是由二維方形網(wǎng)格組成,由數(shù)千個基本元胞構成具有能進行自我復制的功能,(接下頁)●●●●5●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●●●每個元胞在同一時刻,呈現(xiàn)的狀態(tài)可能是29個可能狀態(tài)中的一種。演化規(guī)則主要取決于每個元胞目前所處的狀態(tài)以及最靠近這個元胞的4個位于東、南、西、北方向的鄰居的狀態(tài)?！襁@個規(guī)則就是Vonneumann規(guī)則后來,E.F.Codo,C.G.Langton和JBg等又提出了新的一些規(guī)則?！瘛瘛瘛?●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●第二階段:發(fā)展階段●元胞自動機被提出之后的幾十年中,不少學者對其進行了研究,并將它應用到了不同的領域?！?970年,數(shù)學家JohnConway提出了生命游戲機的概念,體現(xiàn)了元胞自動機能夠模擬復雜的功能。同時,元胞自動機還被用于圖像處理中?！瘛瘛瘛?●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●第三階段:全面發(fā)展階段20世紀80年代初,SWolfram對一維元胞自動機的多種規(guī)則進行了研究,提出了著名的Wolfram規(guī)則。他注意到,元胞自動機是一個離散的動力系統(tǒng),因而即使在非常簡單的構架下,它也能顯現(xiàn)出許多連續(xù)系統(tǒng)中遇到的行為。由于元胞自動機的布爾性質(布爾性質即是無(接下頁)●●●●8●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●數(shù)值誤差),同時元胞自動機也沒有傳統(tǒng)模型的舍位,故可根據(jù)精確數(shù)值計算的數(shù)學模型來研究像復雜性這樣的概念。Wolfram的成果有力地證明,元胞自動機是統(tǒng)計力學的重大課題?！癞斀?wolfram規(guī)則仍然是很多學術研究的課●同時,元胞自動機也被應用于交通、地理、巖土工程、結構工程、理論力學等領域●●●●9●●●●●●●●14元胞自動機在交通中的應用元胞自動機在交通中的應用主要用于仿真交通流交通流的再現(xiàn)與仿真,能夠為人們更好地認識交通流的特性和內在規(guī)律提供參考,因為,對交通流的仿真研究一直被不少學者探討。●元胞自動機研究交通流的基本假設把道路上的汽車看成一連串按照網(wǎng)格行進的微小粒子?！瘛瘛瘛?0元胞自動機與CTM學習體會課件11元胞自動機與CTM學習體會課件12元胞自動機與CTM學習體會課件13元胞自動機與CTM學習體會課件14元胞自動機與CTM學習體會課件15元胞自動機與CTM學習體會課件16元胞自動機與CTM學習體會課件17元胞自動機與CTM學習體會課件18元胞自動機與CTM學習體會課件19元胞自動機與CTM學習體會課件20元胞自動機與CTM學習體會課件21元胞自動機與CTM學習體會課件22元胞自動機與CTM學習體會課件23元胞自動機與CTM學習體會課件24元胞自動機與CTM學習體會課件25元胞自動機與CTM學習體會課件26元胞自動機與CTM學習體會課件27元胞自動機與CTM學習體會課件28元胞自動機與CTM學習體會課件29元胞自動機與CTM學習體會課件30元胞自動機與CTM學習體會課件31元胞自動機與CTM學習體會課件32元胞自動機與CTM學習體會課件33元胞自動機與CTM學習體會課件34元胞自動機與CTM學習體會課件35元胞自動機與CTM學習體會課件36元胞自動機與CTM學習體會課件37元胞自動機與CTM學習體會課件38元胞自動機與CTM學習體會課件39元胞自動機與CTM學習體會課件40元胞自動機與CTM學習體會課件41元胞自動機與CTM學習體會課件42元胞自動機與CTM學習體會課件43元胞自動機與CTM學習體會課件44小議元胞自動機在交通中的應用0●●●●●●●●●●●●●●●●●●●小議元胞自動機在交通45●●●●●●●●目錄●●0●●第一部分:元胞自動機基木知第二部分:幾種經(jīng)典的用于交通的元胞自動機模型第三部分:考慮連續(xù)車輛速度的CA模型●第四部分:元胞傳輸模型模型交通事件的發(fā)生與消散第五部分:自己的MATLAB模擬第六部分:總結CA的不足與下一步工作展●●●●46●●●●●●●●●●0●●、元胞自動機的基本知識●●●●47●●●●●●●●1.1~12定義與特征●●0●●●1.1定義元胞自動機的英文名稱是cellularatuomaton,是一種運用簡單規(guī)則,對現(xiàn)實世界進行模擬的種理想化模型。1.2特征是空間、時間都是非連續(xù)的,是離散的。二是自動機的參數(shù)只取若干個確定的數(shù)值。●●●●48●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●1.3發(fā)展歷程●第一階段——起始階段上世紀中葉,JohnVonneumann對復雜系統(tǒng)的邏輯抽象進行了研究。同時,他本人提出了一種能夠進行自復制的元胞自動機這種自動機是由二維方形網(wǎng)格組成,由數(shù)千個基本元胞構成具有能進行自我復制的功能,(接下頁)●●●●49●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●●●每個元胞在同一時刻,呈現(xiàn)的狀態(tài)可能是29個可能狀態(tài)中的一種。演化規(guī)則主要取決于每個元胞目前所處的狀態(tài)以及最靠近這個元胞的4個位于東、南、西、北方向的鄰居的狀態(tài)?！襁@個規(guī)則就是Vonneumann規(guī)則后來,E.F.Codo,C.G.Langton和JBg等又提出了新的一些規(guī)則?！瘛瘛瘛?0●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●第二階段:發(fā)展階段●元胞自動機被提出之后的幾十年中,不少學者對其進行了研究,并將它應用到了不同的領域?！?970年,數(shù)學家JohnConway提出了生命游戲機的概念,體現(xiàn)了元胞自動機能夠模擬復雜的功能。同時,元胞自動機還被用于圖像處理中?！瘛瘛瘛?1●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●第三階段:全面發(fā)展階段20世紀80年代初,SWolfram對一維元胞自動機的多種規(guī)則進行了研究,提出了著名的Wolfram規(guī)則。他注意到,元胞自動機是一個離散的動力系統(tǒng),因而即使在非常簡單的構架下,它也能顯現(xiàn)出許多連續(xù)系統(tǒng)中遇到的行為。由于元胞自動機的布爾性質(布爾性質即是無(接下頁)●●●●52●●●●●●●●1.3發(fā)展歷程●●0●●數(shù)值誤差),同時元胞自動機也沒有傳統(tǒng)模型的舍位,故可根據(jù)精確數(shù)值計算的數(shù)學模型來研究像復雜性這樣的概念。Wolfram的成果有力地證明,元胞自動機是統(tǒng)計力學的重大課題。●當今,wolfram規(guī)則仍然是很多學術研究的課●同時,元胞自動機也被應用于交通、地理、巖土工程、結構工程、理論力學等領域●●●●53●●●●●●●●14元胞自動機在交通中的應用元胞自動機在交通中的應用主要用于仿真交通流交通流的再現(xiàn)與仿真,能夠為人們更好地認識交通流的特性和內在規(guī)律提供參考,因為,對交通流的仿真研究一直被不少學者探討?！裨詣訖C研究交通流的基本假設把道路上的汽車看成一連串按照網(wǎng)格行進的微小粒子?！瘛瘛瘛?4元胞自動機與CTM學習體會課件55元胞自動機與CTM學習體會課件56元胞自動機與CTM學習體會課件57元胞自動機與CTM學習體會課件58元胞自動機與CTM學習體會課件59元胞自動機與CTM學習體會課件60元胞自動機與CTM學習體會課件61元胞自動機與CTM學習體會課件62元胞自動機與CTM學習體會課件63元胞自動機與CTM學習體會課件64元胞自動機與CTM學習體會課件65元胞自動機與CTM學習體會課件66元胞自動機與CTM學習體會課件67元胞自動機與CTM學習體會課件68元胞自動機與CTM學習體會課件69元胞自動機與CTM學習體會課件70元胞自動機與CTM學習體會課件71元胞自動機與CTM學習體會課件72元胞自動機與CTM學習體會課件73元胞自動機與CTM學習體會課件74元胞自動機與CTM學習體會課件75元胞自動機與CTM學習體會課件76元胞自動機與CTM學習體會課件77元