基于Langton参数的一维DNA元胞自动机的涌现计算

1

作者 王慧敏 闫广武 蔡志丹 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期937-940,共4页

通过引入DNA元胞自动机的概念,利用总和规则研究基于Langton参数的半径为3的一维DNA元胞自动机,得到了W olfram的4个等级.结果表明,随着参数λ的不同,DNA元胞自动机展现出不同的结构,当λ介于一个中间值时动态行为达到最大的复杂性,随... 通过引入DNA元胞自动机的概念,利用总和规则研究基于Langton参数的半径为3的一维DNA元胞自动机,得到了W olfram的4个等级.结果表明,随着参数λ的不同,DNA元胞自动机展现出不同的结构,当λ介于一个中间值时动态行为达到最大的复杂性,随着λ的进一步增大,复杂结构逐渐被随机结构所取代. 展开更多

关键词 一维dna元胞自动机 Wolfram等级 Langton参数 总和规则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映像格系统及其动态特性

2

作者 马英杰 洪辉 +1 位作者 张磊 刘亚奇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第11期3401-3408,共8页

针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题,提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机,设计了二维动态元胞自动机,通过变换其迭代次数,动态选取迭代规则和方向,实现状态的多样性更新,从而增... 针对时空混沌系统中遇到的混沌强度不足等问题,提出了一种基于二维动态元胞自动机的伪随机耦合映射格系统方案。基于初等元胞自动机,设计了二维动态元胞自动机,通过变换其迭代次数,动态选取迭代规则和方向,实现状态的多样性更新,从而增强了元胞的伪随机特性。在每次元胞状态更新时,根据格子所对应元胞的行和列位置动态生成耦合索引值,并利用索引值对混沌序列施加扰动提升序列的随机性,降低了格子之间的相关性。对系统动力学特性进行分析,发现其有较强的混沌特性和随机性,能够有效延长系统的周期,增强遍历性。最后,利用SHA-256运算生成混沌系统初始化参数,结合系统的输出序列和DNA编码设计出一种图像加密算法,并对该算法进行信息熵等性能分析。实验结果表明,该算法加密结果拥有较好的统计特性和安全性,在图像加密领域有较好的应用前景。 展开更多

关键词 混沌 二维元胞自动机 二维耦合映像格 图像加密

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DNA-记忆元胞自动机与Hash函数的图像加密算法 被引量：18

3

作者 李凯佳 俞锐刚 袁凌云 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第2期470-477,共8页

为有效防止图像信息在网络传输中被攻击,提出基于DNA-记忆元胞自动机与Hash函数的低延迟图像加密认证算法。迭代2DLogistic混沌映射,输出混沌序列,引入位置集合混淆技术,扰乱明文像素位置,形成置乱图像;定义迭代时延函数,将其嵌入2DTink... 为有效防止图像信息在网络传输中被攻击,提出基于DNA-记忆元胞自动机与Hash函数的低延迟图像加密认证算法。迭代2DLogistic混沌映射,输出混沌序列,引入位置集合混淆技术,扰乱明文像素位置,形成置乱图像;定义迭代时延函数,将其嵌入2DTinkerbell混沌映射中,形成低时延混沌序列,建立DNA的标准规则;利用DNA标准规则,将置乱图像转变成随机性强的DNA序列;综合考虑多个时刻的元胞状态,改变其局部转换规则,改进元胞自动机,使其具备记忆功能,联合DNA序列,构造像素扩散联合模型,对混淆密文进行加密,彻底篡改其像素值,有效提高算法的抗攻击能力;融合Hash检测函数,通过检测扰乱密文的与置乱图像的Hash值,对图像信息的真伪完成认证。实验结果表明,与当前图像加密算法相比,所提加密技术具备更高的安全性与抗差分攻击特性,面对各种攻击时,该算法的用户响应更高。 展开更多

关键词 图像加密记忆 元胞自动机 dna标准规则 时延函数 Hash检测 用户响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于一维元胞自动机的可变时距跟车模型 被引量：4

4

作者 张晋 王慧 李平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期233-237,共5页

依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论,提出了一种可变时距跟车模型.该模型假定行驶车辆都趋向于保持一个期望的车头时距,通过对前车速度和车头间距的估计,并考虑随机减速的影响对车速进行同步更新.基于该模型建... 依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论,提出了一种可变时距跟车模型.该模型假定行驶车辆都趋向于保持一个期望的车头时距,通过对前车速度和车头间距的估计,并考虑随机减速的影响对车速进行同步更新.基于该模型建立的仿真系统,凭借两个简单的参数来调节不同车速的期望车头间距,使车头时距分布规律符合交通未饱和时车头时距的具体分布情况,从而能够描述多车道公路上比较复杂的交通状况,表示不同道路等级的通行能力. 展开更多

关键词 元胞自动机 一维交通流模型 交通流亚稳态特性 车头时距分布

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于一维扩展元胞自动机的伪随机数发生器研究 被引量：4

5

作者 赵学龙 王庆梅 +1 位作者 许满武 刘凤玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期137-139,共3页

随机数作为加密数据的载体,备受关注,自然,随机数发生器亦成为密码学的重要研究课题之一。依据元胞自动机(CA)的基本理论,构造出一维扩展元胞自动机模型,借以生成随机数发生器的元胞自动机规则,同时引进遗传算法(GA),以元胞状态序列的... 随机数作为加密数据的载体,备受关注,自然,随机数发生器亦成为密码学的重要研究课题之一。依据元胞自动机(CA)的基本理论,构造出一维扩展元胞自动机模型,借以生成随机数发生器的元胞自动机规则,同时引进遗传算法(GA),以元胞状态序列的熵作为遗传演化的适应度,从而有效地实现最佳元胞自动机规则的搜索,即构造出特定初始条件下的最优GA-CA耦合随机数发生器。最后对其生成随机数性能进行统计检验,其结果通过美国联邦信息处理标准(FIPS140-2)。为网络安全应用提供一种新的、特别适合硬件实现的、简单快速的伪随机数发生器。 展开更多

关键词 伪随机数发生器 扩展 一维 遗传算法(GA) 元胞自动机模型 加密数据 研究课题 遗传演化 初始条件 统计检验 处理标准 安全应用 硬件实现 密码学 适应度 构造 搜索 最优 联邦

在线阅读 下载PDF 职称材料

换道概率对二维元胞自动机交通流量的影响 被引量：1

6

作者 朱昶胜 张波 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第22期137-140,共4页

针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题,提出一种四向交通道路模型,其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程,给出换道概率临界点位置对车流... 针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题,提出一种四向交通道路模型,其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程,给出换道概率临界点位置对车流量影响之间的关系。数值结果表明,换道概率对整个进、出口车流量产生扰动影响,换道规则符合车辆运行状态。 展开更多

关键词 二维元胞自动机 换道概率 加速 交通流 开放边界条件 换道规则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维元胞自动机的双向触发并行加密模型 被引量：1

7

作者 肖佳 胡谷雨 +1 位作者 赵学龙 陈宁军 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第4期1149-1153,共5页

根据二维触发元胞自动机的特性,提出了一种二维元胞自动机双触发并行加//解密模型。仿真实验表明:与一维耦合触发元胞自动机相比,二维元胞自动机双触发并行加密模型在适度减慢加/解密速度的情况下,大大提高了密钥空间,具有极高的时间换... 根据二维触发元胞自动机的特性,提出了一种二维元胞自动机双触发并行加//解密模型。仿真实验表明:与一维耦合触发元胞自动机相比,二维元胞自动机双触发并行加密模型在适度减慢加/解密速度的情况下,大大提高了密钥空间,具有极高的时间换空间的效率,很好地提高了健壮性和实用性。 展开更多

关键词 二维触发元胞自动机 一维耦合触发元胞自动机 双触发 并行加密 密钥空间

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于一维混合元胞自动机模型的汽车变厚度B柱设计 被引量：2

8

作者 罗欣 段利斌 +1 位作者 陈涛 杜展鹏 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第2期186-193,共8页

为了将连续变厚度轧制工艺更好地应用于车身轻量化设计和耐撞性设计,针对连续变厚度轧制(TRB)B柱不同区域厚度分布的设计问题,提出一维混合元胞自动机(ODHCA)模型。建立变厚度B柱的ODHCA模型,提取元胞厚度作为设计变量,确定其局部更新规... 为了将连续变厚度轧制工艺更好地应用于车身轻量化设计和耐撞性设计,针对连续变厚度轧制(TRB)B柱不同区域厚度分布的设计问题,提出一维混合元胞自动机(ODHCA)模型。建立变厚度B柱的ODHCA模型,提取元胞厚度作为设计变量,确定其局部更新规则;根据连续变厚度轧制工艺的特点定义设计区域的约束条件,确定ODHCA方法的迭代方式与收敛准则。结果表明:应用ODHCA方法,在等质量情况下,胸部、腹部、骨盆位置侵入量分别降低了8.8%、13.4%、14.6%;而在质量降低14.2%时,上述各部位的位置侵入量分别降低了5.8%、9.6%、10.3%。因而,该方法可以改善B柱的变形模式,提高侧面碰撞安全性能,并满足轻量化要求。 展开更多

关键词 汽车被动安全 耐撞性 轻量化 连续变厚度轧制(TRB)B柱 一维混合元胞自动机方法(ODHCA)

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维触发元胞自动机加密算法的软件实现

9

作者 肖佳 胡谷雨 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第7期31-32,39,共3页

一维触发元胞自动机加密系统的缺点是密钥空间小[1],二维触发元胞自动机在几乎不增加计算量及复杂度的同时,极大地扩张了密钥空间。简述二维触发元胞自动机的基本理论,应用其触发规则建立动态密码系统,完成加密解密,并根据程序的最终测... 一维触发元胞自动机加密系统的缺点是密钥空间小[1],二维触发元胞自动机在几乎不增加计算量及复杂度的同时,极大地扩张了密钥空间。简述二维触发元胞自动机的基本理论,应用其触发规则建立动态密码系统,完成加密解密,并根据程序的最终测试数据,进行性能分析。 展开更多

关键词 一维触发元胞自动机 密钥空间 二维触发元胞自动机 触发规则

在线阅读 下载PDF 职称材料

一维元胞自动机随机交通流模型的研究

10

《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第3期32-32,共1页

依据概率论的定义，通过对稳态时关联函数的解耦，给出一维元胞自动机单速随机交通流模型中的关联函数与转入、转出及刹车概率之间的关系，继而进一步得出车辆的密度、速度、流量等物理量随这三个概率变化的理论值，理论结果与实验模拟... 依据概率论的定义，通过对稳态时关联函数的解耦，给出一维元胞自动机单速随机交通流模型中的关联函数与转入、转出及刹车概率之间的关系，继而进一步得出车辆的密度、速度、流量等物理量随这三个概率变化的理论值，理论结果与实验模拟相一致． 展开更多

关键词 一维 随机 关联函数 元胞自动机 交通流模型 概率论 实验模拟 刹车概率 车辆 理论值

在线阅读 下载PDF 职称材料

元胞自动机中染色体端粒的动力学方程

11

作者 董银峰 闫广武 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期512-513,共2页

通过引入染色体端粒的概念,建立了一维元胞自动机中染色体端粒的具有齐次性动力学演化方程,进一步给出染色体长度以及染色体长度变化率的动力学方程.

关键词 动力学方程 一维 齐次性 演化方程 染色体长度 元胞自动机 变化率 染色体端粒

在线阅读 下载PDF 职称材料

大规模气泡湮灭的元胞自动机模拟

12

作者 胡亚军 闫广武 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期975-978,共4页

使用元胞自动机模型,并用正六边蜂房结构代替二维均匀气泡,模拟气泡载荷超过临界载荷时大规模二维气泡湮灭过程.结果表明,该过程存在Zipf律.

关键词 元胞自动机 二维气泡 Zipf律

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于元胞自动机和大伙房模型的洪水演进研究 被引量：2

13

作者 刘恒 《人民长江》 北大核心 2020年第5期7-16,共10页

为了快速、准确地模拟洪水演进过程,将元胞自动机和二维圣维南方程相结合,构建了基于元胞自动机的洪水演进模型,实现了元胞间的局部水量交换,以及全流域洪水模拟过程的全局转换。接着,创新性地构建了基于DEM的单元栅格大伙房产流模型并... 为了快速、准确地模拟洪水演进过程,将元胞自动机和二维圣维南方程相结合,构建了基于元胞自动机的洪水演进模型,实现了元胞间的局部水量交换,以及全流域洪水模拟过程的全局转换。接着,创新性地构建了基于DEM的单元栅格大伙房产流模型并将其作为元胞产流输入,将直接径流、地面壤中流和邻域元胞入流共同作为水深增量,充分考虑到了降雨对河道滩地洪水演进模拟带来的影响。以浑河沈阳城区河段物理模型试验数据为基础,选取了不同设计频率洪水进行实例验证与分析。分析结果表明:水深的模拟具有较高的精度;流速总体上满足模拟需求;淹没范围具有相同的变化趋势,具有合理性和有效性。研究结果可为洪水演进模拟提供一种新方法,同时对其他相似地区洪水演进模拟工作也具有借鉴意义。 展开更多

关键词 洪水演进 元胞自动机 二维圣维南方程 大伙房水文模型 浑河沈阳城区河段

在线阅读 下载PDF 职称材料

元胞微粒群算法及其在多维背包问题中的应用 被引量：14

14

作者 刘勇 马良 《管理科学学报》 CSSCI 北大核心 2011年第1期86-96,共11页

针对离散微粒群算法早熟收敛问题,基于元胞自动机的原理和离散微粒群算法,提出一种元胞微粒群算法.将元胞及其邻居引入到算法中来保持种群的多样性,利用元胞的演化规则进行局部优化,避免算法陷入局部极值.通过对典型多维背包问题的仿真... 针对离散微粒群算法早熟收敛问题,基于元胞自动机的原理和离散微粒群算法,提出一种元胞微粒群算法.将元胞及其邻居引入到算法中来保持种群的多样性,利用元胞的演化规则进行局部优化,避免算法陷入局部极值.通过对典型多维背包问题的仿真实验和与其他算法的比较,表明本算法可行有效,有良好的全局优化能力. 展开更多

关键词 元胞自动机 离散微粒群算法 多维背包问题 优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有特征维及宏观控制因素的CA概念模型 被引量：1

15

作者 杨鑫 郑新奇 陈锐 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期8-15,共8页

为改变元胞自动机模型(CA)局部转换规则与现实世界中事物演化规律的不符,对CA基本构成进行扩展,并讨论扩展后CA的局部转换规则。然后基于扩展CA的原理对初等元胞自动机(ECA)进行扩展,通过ECA与扩展ECA的实验对比分析,将CA与扩展CA进行... 为改变元胞自动机模型(CA)局部转换规则与现实世界中事物演化规律的不符,对CA基本构成进行扩展,并讨论扩展后CA的局部转换规则。然后基于扩展CA的原理对初等元胞自动机(ECA)进行扩展,通过ECA与扩展ECA的实验对比分析,将CA与扩展CA进行对比分析,得出结论:扩展CA具有比CA更丰富、复杂的局部转换规则,更能模拟复杂系统的复杂特性;扩展CA模型具有更高的模拟精度。 展开更多

关键词 元胞自动机 特征维 宏观因素 复杂系统 模拟精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

加权Besicovitch-Eggleston集的Hausdorff维数

16

作者 董秀英 刘卫斌 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期11-16,共6页

研究符号空间上的一类特殊的加权Besicovitch-Eggleston集,即具有右可重排性质的元胞自动机作用下的加权Besicovitch-Eggleston型集。通过构造一个概率测度及应用Billingsley定理,得到此类集合的Hausdorff维数dim_HE_(F,P)。

关键词 符号空间 加权Besicovitch-Eggleston集 元胞自动机 HAUSDORFF维数

在线阅读 下载PDF 职称材料

多分辨率建模航空武器装备体系对抗效能评估 被引量：9

17

作者 华玉光 徐浩军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期8-10,14,共4页

根据多分辨率建模的思想,分析航空武器装备体系对抗的特点,提出基于多分辨率建模的航空武器装备体系对抗效能评估模型框架,通过体系对抗过程物理特性的分析提炼数学描述方法,基于主动元建模技术建立从高分辨率实体仿真模型的仿真元模型... 根据多分辨率建模的思想,分析航空武器装备体系对抗的特点,提出基于多分辨率建模的航空武器装备体系对抗效能评估模型框架,通过体系对抗过程物理特性的分析提炼数学描述方法,基于主动元建模技术建立从高分辨率实体仿真模型的仿真元模型,探讨了对仿真元模型进行基于马尔科夫链的串联聚合和基于元胞自动机的空间聚合方法,提出效能评估多维矢量空间指标体系,研究结果对我军航空武器装备效能评估以及作战论证都具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 多分辨率建模 体系对抗 效能评估 主动元建模 串联聚合 元胞自动机 空间聚合 多维矢量空间

在线阅读 下载PDF 职称材料

矿山岩层细观尺度破坏数值模拟研究若干进展 被引量：1

18

作者 谭云亮 吴元伟 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期1-4,共4页

为了揭示岩石细观尺度破裂演化及其力学特征,研究获得的力学元胞自动机(MCA)方法能够基于能量传递及耗散规则,有效模拟细胞岩石破坏演化过程及其能量释放规律;开发的细观二维颗粒元(2D-ball)模拟方法实现了对煤岩动力过程及其能量变化... 为了揭示岩石细观尺度破裂演化及其力学特征,研究获得的力学元胞自动机(MCA)方法能够基于能量传递及耗散规则,有效模拟细胞岩石破坏演化过程及其能量释放规律;开发的细观二维颗粒元(2D-ball)模拟方法实现了对煤岩动力过程及其能量变化的有效模拟;研究改进的Boltzmann方法实现了对裂隙煤体内瓦斯运移规律及解吸附特征的有效模拟。 展开更多

关键词 岩层 细观 力学元胞自动机 二维颗粒元 BOLTZMANN方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于WCA2D与SWMM模型的城市暴雨洪涝快速模拟 被引量：29

19

作者 曾照洋 赖成光 +3 位作者 王兆礼 吴旭树 黄国如 胡庆芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期29-38,共10页

为探讨计算高效的元胞自动机模型(WCA2D)与传统一维管网模型耦合的机制以及计算效果,尝试将WCA2D与SWMM模型耦合(SWMM/WCA2D),以广州市长湴片区为例探究一种暴雨洪涝快速二维模拟技术,对比实测积水数据以及SWMM/LISFLOOD-FP模拟,结果表... 为探讨计算高效的元胞自动机模型(WCA2D)与传统一维管网模型耦合的机制以及计算效果,尝试将WCA2D与SWMM模型耦合(SWMM/WCA2D),以广州市长湴片区为例探究一种暴雨洪涝快速二维模拟技术,对比实测积水数据以及SWMM/LISFLOOD-FP模拟,结果表明:SWMM/WCA2D模拟结果与"20180607"实测积水数据相近,表明模型精度良好;根据多指标评估结果,综合考虑主干渠道淤积以及建筑物阻挡情景的RTPR、RPPV、F1值分别达到0.8、0.6、0.7,模拟精度最高,最能反映区域实际情况;通过与SWMM耦合,WCA2D和LISFLOOD-FP的模拟结果差异小(最大水深差值基本低于0.1 m)、相关性强(相关系数基本超过0.7),但前者计算效率是后者的3~5倍,表明WCA2D能够耦合SWMM且计算效率更高,为复杂城市化地区暴雨洪涝快速模拟提供了一种新方法。 展开更多

关键词 城市暴雨洪涝 元胞自动机模型 二维模拟 模型对比 广州

在线阅读 下载PDF 职称材料