基于GIS和改进元胞自动机的输电线路路径自动选择

通过GIS技术和层次分析法整合地理单元中复杂的地理信息,基于元胞自动机模型和输电线路设计的特点,建立了输电线路自动选择模型。输电线路自动选择模型采用了启发式搜索,加入了局部成本控制和全局方向控制,同时融入了蚁群算法中信息素更新机制。采用Google GIS提供的地理数据,并应用C#2010开发了输电线路路径自动选择程序,验证了所提模型的有效性。

基于元胞自动机模型的企业战略选择研究

为了研究在区域市场环境和自身竞争能力影响下企业战略选择的过程及趋势,建立了一个基于元胞自动机的演化模型,并在该模型的基础上模拟了企业战略的选择过程。模拟结果与实践中不同条件下所观察到的特征相吻合,表明元胞自动机的微观演化机制是一种模拟企业战略选择过程的有效方法。

基于离散选择的技术扩散元胞自动机模型

传统的基于Bass模型的各类技术扩散模型簇并没有有效地刻画采用者收入因素等个人特质的影响,也无法描述消费者中途放弃采用情形下的扩散规律。为此,将离散选择模型引入到创新扩散研究领域,用以研究消费者个人特质对技术扩散进程的影响,并将其与元胞自动机相结合,建立了一个创新扩散混合模型。运用太阳能热水器(SWH)在我国农村地区的扩散情况进行仿真分析,发现模型能够较好地拟合SWH的实际扩散状况并且很好地解释了收入水平等个人特质对扩散进程的影响路径。此外,与传统理论不同,研究还发现扩散进程并不与口头交流信息量呈简单的直线相关关系,而是存在着一个临界值,超过该值后,口头交流对扩散进程的影响力将日益减弱。

基于元胞自动机和多智能主体的房屋选择模型

近几年,随着经济发展和城市化的加快,居民对住宅要求越来越高,而目前的房屋选择模型在实践运用过程中或多或少受到某一方面的限制,不能有效地模拟居民对房屋选择的各种爱好。在前人提出的种种模型的基础上,结合元胞自动机和多智能主体系统,提出了一种模拟房屋选择的动态综合仿真模型。通过反复验证,该模型有较强的实用性。

基于元胞自动机的人员疏散出口选择博弈模型

为提高人员出口选择行为的疏散效率,针对紧急情况下多出口房间的人员疏散过程,提出了一种结合博弈论方法和元胞自动机模型的出口选择优化模型。该模型基于博弈论中的最佳反应动力学概念,考虑了疏散人员之间的相互影响,其中每个人员通过对其他人的选择策略做出最佳响应。分析了影响人员出口选择行为的关键因素,包括人员的耐心坚定程度、出口可见性和出口熟悉度、出口布局以及最佳出口间距等。并将此模型与模拟软件Pathfinder的进行对比,验证了其高效性。结果表明,低耐心程度会导致人员犹豫徘徊行为,不利于疏散。对于单出口选择情况,出口位置分布在墙壁中间时人员疏散效率最高。对于多出口选择情况,当两个出口位于同一墙壁时,出口的最佳间距应设为所处墙壁长度的0.5倍。而位于不同墙壁时,出口对称设计下的人员疏散选择时间最短。

LTL公式到自动机的转换

在LTL公式和自动机理论的基础上,给出了一种从LTL公式到自动机的转换算法。该算法先简化LTL公式,然后再对简化的LTL公式转换,形成选择Buchi自动机。此算法与其他算法相比,具有可扩展性的优点,可以在此基础上形成属性描述语言PSL向自动机的转换。

元胞自动机仿真模拟在矿山厂址选择决策中的应用

元胞自动机是由离散的元胞组成,按照一定的局部规则在离散的时间维上进行动态演化,其强大的空间建模以及运算能力能够模拟出具有时空特征的复杂动态系统。将元胞自动机仿真模拟应用于堆积型铝土矿厂址选择,建立元胞选址竞争力函数,构建矿山厂址选择模型,利用仿真软件Mirek's Cellebration模拟矿山厂址选择的演化过程。模拟结果显示,三个备选厂址元胞经过一系列动态演化之后最终收敛于区域一点,表明了元胞自动机仿真模拟厂址选择的合理性和优越性,元胞自动机在模拟矿产资源开发的动态演化方面有很好的应用前景。

Fisher判别及自动获取元胞自动机的转换规则

提出一种基于费歇尔(Fisher)判别和离散选择模型相结合来自动获取地理元胞自动机转换规则的方法。CA的核心是如何定义转换规则,但目前主要是采用启发式的方法来定义转换规则,受主观因素影响较大。本模型结合离散选择模型,通过对Fisher判别方法进行改进,可以成功搜索最佳分隔单元发展和不发展的变量组合,自动确定模型参数值。与常用的Logistic回归模型进行对比分析,结果表明,所提出的方法具有更高的模拟精度,转换规则有着清晰的物理意义。此外,本模型在模拟多类复杂的土地利用变化时可能更具有优势。

基于集对分析与演化细胞学习自动机的质量—成本控制方法

为了研究不确定信息对供应商参与下的产品质量—成本控制过程的影响,基于集对分析建立了质量—成本控制的多目标贴近度优化模型。对演化细胞学习自动机算法进行适应性改进后用于求解该优化模型,并得到相对确定条件下质量—成本控制方案集合的优劣排序——基序。考虑到不确定因素的影响,利用模糊集值统计法获得差异度系数后,按照联系度对基序重新排序,进而筛选出最佳的产品质量—成本控制方案,并为每种零部件选择合理的供应商。以大型空气分离设备的质量—成本控制问题为例进行仿真计算,结果表明了所提方法的可行性与有效性。

基于元胞自动机的合作进化分析

为研究影响群体博弈的关键因素与理性行为作用,在M.Doebeli等工作基础上,设计元胞自动机仿真实验。实验结果显示:(1)在一定空间邻域关系下,博弈局中人数量是影响博弈结果均衡的关键因素;(2)合作行为从局部通过空间集聚向全局扩散。得到的主要结论:(1)理性选择使零和博弈转换为非零和博弈;使局中人的理性行为从自利转换为有限利他。(2)个体间合作是一种自然的稳定进化过程。所得结论揭示了在一定空间条件下,个体博弈均衡点随个体数量增加发生转移,使个体间合作状态从非合作向合作进化;得到了解释复杂博弈行为的新结论。

量子Bchi自动机的代数及逻辑刻画

提出量子Bchi自动机(简记为LVBA)的概念,利用量子状态构造方法证明了一般LVBA与状态转移为经典函数的LVSBA间的相互等价性,籍此研究了量子无穷正则语言的代数刻画、层次刻画和Bchi刻画以及对于正则运算的封闭性;通过引入单体二阶量子逻辑(简记为LVMSO)的概念,给出量子Bchi自动机所识别无穷语言的单体二阶逻辑描述,深化和推广了量子逻辑意义下的Bchi基本定理.

交通元胞自动机类型的研究

详细地介绍了元胞自动机的基本定义及特点,着重论述了三种不同类型的交通元胞自动机及其元胞状态更新的原则,探讨了其应用上的区别,并对不同元胞自动机所采用的随机选择过程与同时更新模型做了比较.

对象迁移自动机在TDT中的聚类研究

对象迁移自动机(OMA)是一种能够较好地解决话题识别与跟踪(TDT)中聚类问题的方法,但是,传统OMA模型由于聚类速度慢等缺点,难以满足TDT实时和增量聚类的要求.针对这一问题,本文一方面改进传统的OMA模型中自动机的动作设计,同时提出文档选择策略,加快了OMA的聚类速度.改进的方法在中等文档集上进行了实验,实验结果表明,该方法具有较好的聚类效果.

对一个基于细胞自动机的分组密码变形的分析

Subhayan Sen等人提出了一个基于细胞自动机的分组密码系统(cellular automata based cryptosystem,简称CAC),但并没有给出CAC的某些构造模块的细节描述,从应用角度考虑,将其中的一个模块固定得到CAC的变形——SMCAC(same major-CA CAC).对SMCAC进行密码分析,结果表明,CAC的这种变形在选择明文攻击下是极不安全的.对SMCAC进行分析的意义在于,知道CAC的具体设计细节以后,借鉴对SMCAC的分析,有可能对CAC密码系统本身的安全性造成威胁.

基于改进元胞自动机模型的地铁车厢乘客疏散模拟

提出了一种基于改进元胞自动机模型的乘客疏散运动模型,用于研究地铁车厢内发生突发事故下的乘客疏散行为。充分考虑到乘客在突发事故下疏散时的趋利避害和从众心理等,结合模糊逻辑理论建立了乘客的车门选择机制,并利用改进的元胞自动机模型完成对乘客疏散过程的建模工作。通过仿真实验模拟分析了当地铁车厢内突发火灾时火源的位置、紧急情况下车门有效利用宽度以及座椅排布方式对乘客疏散的影响,并得到以下结论:火源位于中部车厢时乘客的疏散效率要高于位于车头或车尾车厢时的疏散效率;在一定范围内,地铁车门的有效利用宽度增加,有利于提高乘客的疏散效率;采用单排纵向排布的座椅排布方式可以在最大限度满足乘客舒适度要求的基础上保证乘客的疏散效率。模型利用了元胞自动机模型计算量小以及模糊逻辑理论不需要建立复杂数学模型的优势,可用于预测乘客疏散时车门的选择及运动过程,进而指导乘客在紧急情况下快速疏散。

构建度量区时序逻辑的时间自动机

在实时系统的形式验证中,为了直接验证带有明显时间约束的性质,选用了一种被广泛接受的(线性时间)实时时序逻辑——度量区时序逻辑来描述待验证的性质;提出了基于迁移的扩展时间B chi自动机;构建了度量区时序逻辑的基于迁移的扩展时间B chi自动机。这样扩展了已有实时系统模型检测工具的性质规范语言的表达能力,使其能直接处理和验证带有明显时间约束的性质。实现的工具表明,该算法有效且可行,并且显著地减少了结果自动机节点和迁移的数量,从而降低了结果自动机的大小,有利于进一步的模型检测过程。

考虑全局交通信息的城市路网元胞自动机模型

将车辆起讫点引入四向BML(Biham-Middleton-Levine)模型,在周期边界下研究城市交通流的动力学演化过程.驾驶人选择到终点的最短路径时不仅要考虑相对位置,还要考虑道路排列的行(列)的奇偶性.采用静态路径选择策略时,由于路径在初始时刻已经确定,在很低密度下就发生局部死锁,并不能有效提高临界密度.采用基于全局交通信息的动态路径选择策略,驾驶人根据速度阈值,在满足转向条件时可以改变运动方向来避开拥堵区域.模拟结果表明,采用较小的阈值就可以有效减少交通拥堵,且不会显著增加行程距离.如果采取分区的局部控制策略,还可以进一步减小平均速度的脉动.

自动络筒机空气压缩系统选择浅谈

随着无结纱技术的不断发展,自动络筒机在棉纺织厂的应用越来越广泛,选配经济、有效、维护要求低的空气压缩系统,为空气捻接器提供高质量压缩空气,也就成为生产无结纱不可忽视的关键问题。

考虑出口选择因素的行人疏散模拟研究

为准确地描述行人的出口选择问题,通过建立出口选择模型、并程序模拟仿真的方法,讨论了决定行人出口选择的三个关键因素:距离、密度和出口宽度。以两出口为例研究表明:只考虑距离作用时,等宽度的两个出口的疏散行人数量由对应的疏散区域决定;进一步考虑密度因素作用后,可有效平衡两个出口的疏散行人,实现了疏散的动态优化;出口宽度不相等时,必须同时考虑3个因素对出口选择的作用,才能更合理地描述疏散过程。该出口选择模型可有效地描述行人动力学特征,适用于非单一出口的一般情况。

自适应调整选择压力的灾变元胞遗传算法

对于遗传算法而言,全局探索和局部寻优能力之间的平衡影响算法的性能,选择压力就代表着这个平衡。只有当全局探索和局部寻优之间的平衡达到最佳化才能够使算法又快又精确的寻求到全局最优解。随着算法运行,种群结构不断的变化,选择压力也在不断变化。分析研究了灾变元胞遗传算法的选择压力,根据种群多样性和种群收敛度,提出一种基于灾变参数调节选择压力的自适应元胞遗传算法。通过两个典型函数优化实验,表明选择压力自适应调节可提高算法性能,并得出这两个函数在寻优过程中的最佳选择压力变化规律,这为自适应算法设计提供了一种新的途径。