元胞自動機理論研究及其仿真應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《元胞自動機理論研究及其仿真應(yīng)用》基于元胞自動機的基本理論基礎(chǔ)系統(tǒng)闡述了元胞自動機的理論問題及其在各種復(fù)雜系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用。本書在理論方面主要對GF（2）元胞自動機理論、元胞自動機復(fù)雜行為度量方法進行了論述；在應(yīng)用方面主要對元胞自動機的反問題研究、元胞自動機規(guī)則挖掘和基于元胞自動機的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模擬、疾病傳播、音樂生成等領(lǐng)域進行了詳細(xì)介紹。
　　本書可供研究元胞自動機理論及應(yīng)用、復(fù)雜性科學(xué)的科技人員及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

前言
第一章 緒論
1.1 元胞自動機的發(fā)展歷史
1.2 元胞自動機的主要應(yīng)用
參考文獻
第二章 元胞自動機基礎(chǔ)
2.1 元胞自動機概述
2.1.1 自動機
2.1.2 元胞自動機及有關(guān)定義
2.1.3 元胞自動機的組成
2.2 元胞自動機的分類
2.2.1 元胞自動機空間維數(shù)分類
2.2.2 元胞自動機空間構(gòu)型分類
2.2.3 元胞自動機動力學(xué)演化行為分類
2.2.4 元胞自動機其他分類
2.3 元胞自動機的研究方向
2.3.1 元胞自動機正問題研究
2.3.2 元胞自動機反問題研究
2.4 元胞自動機的特征及理解
參考文獻
第三章 幾種典型的元胞自動機
3.1 生命游戲
3.2 螞蟻規(guī)則
3.2.1 Langton螞蟻
3.2.2 普適螞蟻規(guī)則
3.3 自我復(fù)制元胞自動機
3.4 概率元胞自動機
3.5 隨機行走模型
3.6 沙堆模型
3.7 傳播模型
3.8 退火模型
3.9 格子氣元胞自動機
參考文獻
第四章 GF（2）元胞自動機理論
4.1 GF（2）元胞自動機
4.1.1 Galois域
4.1.2 GF（2）元胞自動機的定義
4.2 GF（2）元胞自動機矩陣模型及K環(huán)定理
4.2.1 CF（2）元胞自動機的矩陣模型
4.2.2 GF（2）元胞自動機的K環(huán)定理
4.3 基于向量空間理論的線性元胞自動機分析
4.3.1 計算特征矩陣的初等因子
4.3.2 計算初等因子對應(yīng)的環(huán)結(jié)構(gòu)空間
4.3.3 綜合所有初等因子計算環(huán)結(jié)構(gòu)空間
4.4 多吸引域元胞自動機
4.4.1 多吸引域元胞自動機
4.4.2 基于多吸引域元胞自動機的模式分類
4.5 小結(jié)
參考文獻
第五章 元胞自動機行為復(fù)雜性研究
5.1 元胞自動機與復(fù)雜性
5.1.1 復(fù)雜性理論
5.1.2 混沌的邊緣與涌現(xiàn)
5.1.3 來自混沌的邊緣的思考
5.2 元胞自動機演化行為復(fù)雜性度量
5.2.1 熵
5.2.2 元胞自動機與熵
5.2.3 元胞自動機演化行為度量
5.3 Langton參數(shù)與元胞自動機復(fù)雜性
5.3.1 Langton參數(shù)
……
第六章 元胞自動機反問題研究及應(yīng)用
第七章 元胞自動機在仿真領(lǐng)域的應(yīng)用
附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    7.1 元胞自動機在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模擬中的應(yīng)用 計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展成為一個巨大的復(fù)雜系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)以千萬計的終端用戶通過網(wǎng)關(guān)和路由器（網(wǎng)絡(luò)節(jié)點）相連，形成一個非常復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。越來越多的信息按照協(xié)議通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)由傳輸設(shè)備傳給不同的終端用戶。隨著用戶數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)連接的迅猛增加，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸速率下降和等待時間加長，從而使得網(wǎng)絡(luò)擁塞。網(wǎng)絡(luò)的擁塞又使得人們不停地改進網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和操作系統(tǒng)、增加網(wǎng)絡(luò)帶寬、增加和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源，以利于網(wǎng)絡(luò)更為有效合理的使用。而如何在不增加硬件成本的條件下，通過合理調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源，以使網(wǎng)絡(luò)效率最大化一直是網(wǎng)絡(luò)運營商以及廣大網(wǎng)絡(luò)用戶所追求的目標(biāo)。 在早期網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，人們大多熱衷于電子郵件的收發(fā)以及以FIP為主的文件傳輸。后來，Web的出現(xiàn)將人們帶人了更廣闊的互聯(lián)網(wǎng)世界。人們逐漸并不滿足于瀏覽簡單的文本，于是多媒體的網(wǎng)絡(luò)傳輸越來越受到人們關(guān)注。目前Internet已經(jīng)為人們提供了更多的服務(wù)，它不再局限于網(wǎng)絡(luò)通信E-Mail、簡單的信息瀏覽、FTP、Telnet等，諸如電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育、視頻點播等新的服務(wù)和應(yīng)用如雨后春筍般地出現(xiàn)。而如何使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)快速得到高質(zhì)量的視頻也引起了人們的關(guān)注。 所謂流媒體技術(shù)是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后存儲在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，讓用戶邊下載邊觀看、收聽，而不需要等整個壓縮文件下載完畢后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。流媒體是在Internet/Intranet中使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體，與傳統(tǒng)的單純的下載相比較，流媒體具有明顯的優(yōu)點：由于不需要將全部數(shù)據(jù)下載，因此等待時間可以大大縮短；由于流文件往往小于原始文件的數(shù)據(jù)量，并且用戶也不需要將全部流文件下載到硬盤，從而節(jié)省了大量的磁盤空間：由于采用了RSTP等實時傳輸協(xié)議，更加適合動畫、視音頻在網(wǎng)上的實時傳輸。流媒體文件格式是支持采用流式傳輸及播放的媒體格式。流式傳輸方式是將動畫、視音頻等多媒體文件經(jīng)過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包，由視頻服務(wù)器向用戶計算機連續(xù)、實時傳送。在采用流式傳輸方式的系統(tǒng)中，用戶不必像非流式播放那樣等到整個文件全部下載完畢后才能看到當(dāng)中的內(nèi)容，而是只需經(jīng)過幾秒或幾十秒的啟動延時即可在用戶的計算機上利用相應(yīng)的播放器或其他的硬件、軟件對壓縮的動畫、視音頻等流式多媒體文件解壓后進行播放和觀看，多媒體文件的剩余部分將在后臺的服務(wù)器內(nèi)繼續(xù)下載。

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