自组织临界特性的模型分析与开发

发布时间：2023-05-30 23:22

　　自然界或社会领域中广泛存在的鱼群游动、鸟群飞翔、人群活动等令人叹为观止的现象或运动,是一种通过单个个体自主运动演变到复杂系统临界态的群集运动。而且,当系统处于临界态时,获取外界信息的少数个体却可以改变整个群体的运行轨迹或决策方向。复杂系统中的自组织临界理论(SOC)为上述现象或运动的解释提供了理论支持。因此,在这一理论相关成果的基础上,通过模型仿真与分析,进一步探索自组织临界系统呈现的内在机理与状态特性,从而深化对复杂系统群集运动相关问题的认知。开展的主要研究工作如下:首先,基于Vicsek模型、SAC规则更新群体中每个个体的运行轨迹,选择序参量作为群体是否达到自组织临界态的衡量指标,在一定初始条件下模拟系统演变到自组织临界态的动态过程。其次,结合上述仿真过程与演化规则,分析系统呈现临界态的影响因素。依据模型抽取出粒子运动速度、相互作用半径和运动时长三种影响因素,在保持其中因素两个不变的情况下,逐一探索它们对系统演化到临界态的作用与合适的参数区间,以及三者之间的作用效果差异。再次,系统处于临界态时的扰动分析。依据参数区间设置模型初始条件,使得系统演化到临界态后,逐渐增加获取新信息的少数...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 SAC模型
        1.2.2 非SAC模型
        1.2.3 临界系统刺激响应
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第二章 自组织临界特性模型仿真
    2.1 Vicsek模型
    2.2 序参量
    2.3 系统说明
        2.3.1 数据采集
        2.3.2 实验说明
第三章 自组织临界模型影响因素分析
    3.1 模型参数分析
        3.1.1 速度
        3.1.2 交互作用半径
        3.1.3 运动时长
        3.1.4 共同作用
    3.2 模型参数分析结论
        3.2.1 单一因素结论
        3.2.2 共同作用结论
第四章 自组织临界系统扰动分析
    4.1 自组织临界扰动试验
        4.1.1 有序群体中加入扰动
        4.1.2 有序群体中扰动时间不同对群体的影响
        4.1.3 无序群体中加入扰动
    4.2 自组织临界扰动响应分析
        4.2.1 有序群体扰动分析结论
        4.2.2 无序群体扰动分析结论
        4.2.3 扰动时间对群体响应的影响分析结论
        4.2.4 临界态系统扰动分析结论
第五章 系统设计与实现
    5.1 需求分析及系统总体设计
        5.1.1 需求分析
        5.1.2 系统主要功能
        5.1.3 功能流程
        5.1.4 数据处理
        5.1.5 采用技术
    5.2 系统实现
        5.2.1 首页
        5.2.2 输入界面
        5.2.3 群体仿真界面
        5.2.4 结果显示界面
    5.3 系统评价
第六章 结束语
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简介



本文编号：3825233