復雜系統(Complexity System)是指由一些相對簡單的個體部件由于相互之間錯綜復雜的作用而形成的一個統一而復雜的整體。復雜系統涵蓋極廣,幾乎無處不在,包括經濟系統、社會系統、工程系統和生物系統等。研究復雜系統的學科稱為復雜性科學(Complexity Science)。在人們對生命的研究過程中,生命向來都被認為是非常復雜的。生物種類繁多,數量龐大,生命現象十分錯綜復雜,所以生物復雜系統(Biocomplexity System)也是可以被譽為“復雜巨系統”,是所有復雜系統中復雜性最強的一類。當前,對復雜系統的研究不僅是系統科學發(fā)展的前沿,也是許多其他學科研究的前沿和熱點,被許多科學家譽為“21世紀的科學”。因此對復雜系統進行深入的研究有十分重要的意義,也對各交叉學科的共同發(fā)展有促進作用。 本文采用系統仿真的方法來研究復雜生物系統,依據元胞自動機原理建立了四個生物系統動力學的仿真模型。在文中分別對細菌信息通訊中的群體感應、介質中激發(fā)波的傳播、魚群高度趨向游動和蟻群最短尋食路徑的動力學行為建立了模型,并進行了計算機模擬。我們發(fā)現,系統仿真的時序圖與系統真實的演化過程非常的...

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3一2元胞自動機的鄰域分類

圖3一2元胞自動機的鄰域分類1)馮·諾依曼(von.Neumann)型一個元胞的上、下、左、右相鄰4個元胞為該元胞的鄰居，如圖3一2所示。這里，鄰居半徑r為1，其鄰居定義如下:，·和‘一(v*，V，刀V*一。卜卜，一v，卜l

圖3一3元胞自動機的組成

3)擴展的摩爾（Moore）型將以上的鄰居半徑:擴展為2或者更大，即得到所謂擴展的摩爾型鄰居，如上圖3一2所示。其鄰居定義如下:J--.乙___、，!____，.1____!，__f_、<sub>。<....

圖4一2具有隨機性移動特性的細菌通訊演化過程

我們將以費氏弧菌(叮加j口fz’scherj)為例，研究細菌信息通訊的演化過程及群感效應的產生。費氏弧菌的行為集為“不發(fā)光”與“發(fā)光”，在計算機模擬中由“黑色”表示發(fā)光，“灰色”表示不發(fā)光。圖4一2和圖4一3分別給出了模擬費氏弧菌隨機性移動和趨向性移動的信息通訊演化過程的一些時序....

圖4一3具有趨向性移動特性的細菌通訊演化過程

我們將以費氏弧菌(叮加j口fz’scherj)為例，研究細菌信息通訊的演化過程及群感效應的產生。費氏弧菌的行為集為“不發(fā)光”與“發(fā)光”，在計算機模擬中由“黑色”表示發(fā)光，“灰色”表示不發(fā)光。圖4一2和圖4一3分別給出了模擬費氏弧菌隨機性移動和趨向性移動的信息通訊演化過程的一些時序....

本文編號：4055666