元胞自動(dòng)機(jī)的進(jìn)化與計(jì)算研究.pdf

1、自然進(jìn)化產(chǎn)生了許多系統(tǒng)，其中一些行為簡(jiǎn)單、局部聯(lián)系的結(jié)構(gòu)往往能產(chǎn)生全局影響。為了模擬這種現(xiàn)象，本文采用元胞自動(dòng)機(jī)模型，按照一定的局部規(guī)則在離散的時(shí)間維上進(jìn)行進(jìn)化與計(jì)算，通過(guò)個(gè)體元胞以及元胞之間的相互作用來(lái)體現(xiàn)整個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。 首先，對(duì)元胞自動(dòng)機(jī)原理進(jìn)行闡述，在此基礎(chǔ)上研究其自身的進(jìn)化特征。 對(duì)于一維二狀態(tài)的元胞自動(dòng)機(jī)，通過(guò)判斷“0”、“1”狀態(tài)的元胞數(shù)量研究密度分類問(wèn)題，提出了正確解決密度分類的兩個(gè)必要條件并進(jìn)行了有效證明

2、。對(duì)于邊界條件是周期型的二維元胞自動(dòng)機(jī)，按元胞狀態(tài)變化曲線對(duì)其特性進(jìn)行描述。 其次，利用元胞間的并行性及其交互作用來(lái)模擬信號(hào)傳遞和邏輯門(mén)功能，研究同步2 狀態(tài)5 鄰居型元胞自動(dòng)機(jī)和異步6 狀態(tài)5 鄰居型元胞自動(dòng)機(jī)的計(jì)算能力；并設(shè)計(jì)了多種規(guī)則構(gòu)成功能不同的元胞模塊，使得由元胞構(gòu)成的信號(hào)能夠順利通過(guò)復(fù)雜的元胞空間，最終不改變其信號(hào)結(jié)構(gòu)。 最后，將元胞自動(dòng)機(jī)進(jìn)化機(jī)制應(yīng)用于機(jī)器人路徑規(guī)劃，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人及其周圍環(huán)境建立元胞自動(dòng)機(jī)模