基于地图代数和模糊系统的元胞自动机理论研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于地图代数和模糊系统的元胞自动机理论研究

项目名称：基于地图代数和模糊系统的元胞自动机理论研究
项目类别：面上项目
批准号：40871179
申请代码：D0107
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2009-12-31

项目负责人：王海军
负责人职称：副教授
依托单位：武汉大学
批准年度：2008

中文摘要：

元胞自动机在模拟时空动态演变方面得以广泛应用。随着研究的不断深入，标准CA受到了严峻挑战。在分析标准CA的局限性的基础上，从以下几个方面拓展了CA的理论和方法1）提出基于地图代数的空间度量方式约束下的圆形CA邻居，以湖北省地级市城市影响区的划分为例，验证了其科学性和合理性；2）引入数据场和地图代数思想，提出了元胞场和元胞势，以武汉市江夏区为例，进行模拟和预测，实验结果可靠；3）提出基于空间精确度量的模糊元胞自动机方法，对城市扩展进行多情景模拟；4）提出基于元胞自动机和遗传算法的Voronoi图生成栅格算法，实验表明该算法效率高、速度快；5）提出基于元胞自动机和模糊C均值聚类思想的图像分割方法，实验结果表明该算法分割效率高、抗噪声能力强、精度高；6）提出元胞作用域的概念，将邻居元胞的点燃系数、距离系数、风作用项及地形作用项纳入林火蔓延模型的影响因素，实验表明新模型能够真实的反应现实林火蔓延的过程；7）对云模型、模糊理论、C均值法、模糊C均值以及遗传算法等理论与实践的研究，验证了这些方法用于空间数据挖掘和知识发现的科学性和可行性，为进一步拓展CA鉴定了理论基础和实践经验。

中文主题词：元胞自动机；地图代数；模糊理论；模糊C均值；遗传算法

结论摘要：

英文主题词cellular automata; map algebra; Fuzzy; fuzzy C-means; genetic algorithms

成果综合统计