元胞自动机仿真与实现PAGE\*MERGEFORMAT28目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc418187202"第一章绪论PAGEREF_Toc418187202\h1HYPERLINK\l"_Toc418187203"1.1元胞自动机的历史进程PAGEREF_Toc418187203\h1HYPERLINK\l"_Toc418187204"1.2元胞自动机的应用PAGEREF_Toc418187204\h1HYPERLINK\l"_Toc418187205"1.2.1格子气自动机PAGEREF_Toc418187205\h2HYPERLINK\l"_Toc418187206"1.2.2人工生命研究PAGEREF_Toc418187206\h2HYPERLINK\l"_Toc418187207"第二章元胞自动机的简要介绍PAGEREF_Toc418187207\h2HYPERLINK\l"_Toc418187208"2.1元胞自动机的定义PAGEREF_Toc418187208\h2HYPERLINK\l"_Toc418187209"2.1.1物理学定义PAGEREF_Toc418187209\h2HYPERLINK\l"_Toc418187210"2.1.2数学定义PAGEREF_Toc418187210\h2HYPERLINK\l"_Toc418187211"2.2元胞自动机的组成部分PAGEREF_Toc418187211\h2HYPERLINK\l"_Toc418187212"2.3元胞自动机的特征和分类PAGEREF_Toc418187212\h2HYPERLINK\l"_Toc418187213"2.4元胞自动机理论PAGEREF_Toc418187213\h2HYPERLINK\l"_Toc418187214"第三章初等元胞自动机的实现PAGEREF_Toc418187214\h2HYPERLINK\l"_Toc418187215"第四章仿真实现PAGEREF_Toc418187215\h2HYPERLINK\l"_Toc418187216"3.1仿真工具简介PAGEREF_Toc418187216\h2HYPERLINK\l"_Toc418187217"3.2Matlab实验模拟PAGEREF_Toc418187217\h2HYPERLINK\l"_Toc418187218"第五章GameOfLife的实现PAGEREF_Toc418187218\h2HYPERLINK\l"_Toc418187219"结论PAGEREF_Toc418187219\h2HYPERLINK\l"_Toc418187220"参考文献PAGEREF_Toc418187220\h2HYPERLINK\l"_Toc418187221"致谢PAGEREF_Toc418187221\h2第一章绪论1.1元胞自动机的历史进程元胞自动机(CellularAutomata，简称CA)，亦被称为细胞自动机，它起源于Von.Neumann和A.Turing的数值计算，乃至更早一些的时期。计算机鼻祖——VonNeumann等人给出了元胞自动机的基本概念和初等模型，在美国计算机科学家S.Wolfram写的《ANewKindofScience》书中，把元胞自动机提升到了一个新的科学层面。这使得一种用于复杂系统的计算模拟的新理论依据和实现方法得以提出，所以，这个领域的科研又一次成为了人们研究的热门。到了上个世纪70年代，由于计算机的飞速发展，剑桥的数学家J.H.Conway[2]编写了“生命游戏”（Gameoflife）——这一十分典型的元胞自动机。Gameoflife的基本原理是制定一个简单的规则，在这种规则下，通过元胞在空间网格中运行和演化，使得元胞的状态在生与死之间进行改变，最后的可以得出复杂的图形。这种自动机可以对一些复杂现象进行模拟，例如在生命进程中的生存、竞争、灭绝等一些复杂的过程。J.H.Conway还论证出，这个自动机有着和通用图灵机类似的的计算力，且等价于图灵机，这就意味着，当在合适的初始条件下，我们可以用这种元胞自动机模拟任意的计算机。到了80年代，S.Wolfram[3]等人对元胞自动机的进一步研究使得CA理论产生的质变。他对CA进行的动力学角度处理，