元胞自動機

原理：應用於物理模擬，生物模擬等領域

典型應用：

　　生命自動機：一個細胞下一狀態的生死取決於周圍細胞的生死。對一個細胞周圍的 8 個近鄰的元胞狀態求和，狀態改變規則如下：

 　　　   如果總和為 2 ，則下一時刻的狀態不改變
　　　　如果總和為 3 ，則下一時刻的狀態為 1
　　　　否則狀態= 0

      一個細胞看作一個元胞，元胞的鄰居定義通常有以下三種范式，這里采用第二種，認為其周圍八個點為鄰居:

　　代碼如下：

%% 設置GUI按鍵
plotbutton=uicontrol('style','pushbutton','string','運行', 'fontsize',12, 'position',[150,400,50,20], 'callback', 'run=1;');%運行按鈕
erasebutton=uicontrol('style','pushbutton','string','停止','fontsize',12,'position',[250,400,50,20],'callback','freeze=1;');%停止按鈕
quitbutton=uicontrol('style','pushbutton','string','退出','fontsize',12,'position',[350,400,50,20],'callback','stop=1;close;');%退出按鈕
number = uicontrol('style','text','string','1','fontsize',12, 'position',[20,400,50,20]);%左上角數字
%% 元胞自動機設置
n=200;
%初始化各元胞狀態
z = zeros(n,n);
sum = z;
cells = (rand(n,n))<.6;
% 建立圖像句柄
imh = image(cat(3,cells,z,z));
set(imh, 'erasemode', 'none')
% 元胞更新的行列數設置
x = 2:n-1;
y = 2:n-1;


% 主事件循環
stop= 0; run = 0;freeze = 0; 

while stop==0 
    if run==1
        % 計算鄰居存活的總數
        sum(x,y) = cells(x,y-1) + cells(x,y+1) + cells(x-1, y) + cells(x+1,y)...
            + cells(x-1,y-1) + cells(x-1,y+1) + cells(x+1,y-1) + cells(x+1,y+1);
        % 按照規則更新
        cells = (sum==3) | (sum==2 & cells);
        set(imh, 'cdata', cat(3,cells,z,z) )
        stepnumber = 1 + str2double(get(number,'string'));
        set(number,'string',num2str(stepnumber))
    end
    if freeze==1
        run = 0;
        freeze = 0;
    end
    drawnow
end