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2.2 贻贝河床模式的自然特性 - 6 -
2.3 贻贝河床模式形成 - 6 -
第三章 贻贝河床模式形成过程模拟建模 - 8 -
3.1 贻贝河床模式随机形成模拟建模 - 8 -
3.1.1 贻贝河床模式形成过程模拟建模分析 - 8 -
3.1.2贻贝河床模式形成过程模拟建模 - 8 -
3.2 基于随机分布的贻贝河床模式的模型 - 12 -
3.2.1 基于随机分布的贻贝河床模型 - 12 -
第四章 基于MATLAB的贻贝河床模式随机形成的模拟 - 14 -
4.1 基于五种随机分布的贻贝河床模型的二文平面模拟实验 - 14 -
4.1.1基于Lévy walk的随机分布的贻贝河床二文模型 - 14 -
4.1.2基于Brownian walk的随机分布的贻贝河床二文模型 - 17 -
4.1.3基于Rayleigh distribution的随机运动的贻贝河床二文模型 - 20 -
4.1.4基于Weibull distribution的随机分布的贻贝河床二文模型 - 20 -
4.1.5基于Student's t-distribution的随机分布的贻贝河床二文模型 - 21 -
4.2 基于五种随机分布的贻贝河床模型的三文空间模拟实验 - 21 -
4.2.1基于Lévy walk的随机分布的贻贝河床三文模型 - 21 -
4.2.2基于Brownian walk的随机分布的贻贝河床三文模型 - 22 -
4.2.3基于Rayleigh distribution的随机运动的贻贝河床三文模型 - 23 -
4.2.4 基于Weibull distribution的随机分布的贻贝河床三文模型 - 23 -
4.2.5基于Student's t-distribution的随机分布的贻贝河床三文模型 - 24 -
结束语 - 25 -
谢辞 - 25 -
参考文献 - 26 -
附录 - 27 -
第一章 绪论
1.1 本课题的意义和研究方法
1.1.1 课题的意义
在20世纪80年代末，国际上兴起了一般用非有机物创造新生命形式的研究热潮，这种模拟新的生命形式被称为“人工生命”。1987年，在美国Los Alamos 召开的第一次“人工生命”研讨会（ALIFEI）上，Santa Fe 研究所的C. Langton 教授高度总结和提炼了人们关于人工生命的各种见解，给出了“人工生命（artificial life，AL）”学科的描述性定义，为人工生命的广泛和深入研究起到了积极作用。C. Langton 教授认为：人工生命是关于展示自然生命系统行为特征的人造系统的科学，它试图通过综合在计算机和其他人工媒体内的类似生命行为的方式来补充关于活组织分析的传统生物科学，通过把经验性的生物学基础拓展到地球上已进化的碳链生命之外，把“如我们所知的生命”定位于更广阔的形象，即“如其所能的生命”，人工生命将能对理论生物学做出贡献。
人工生命的研究具有重要的理论和现实意义。人工生命是研究怎样通过抽取生物现象中的基本动态规律来理解生命，并且在物理媒体上，如计算机上，重建这些现象，使它们成为一种新的实验方式和受操纵。“人工生命学科”的诞生，为人们研究生命的起源、生命的进化等一系列生物学基本问题，乃至宇宙秩序与组织形成和演化规律等更重大问题，提供了富有启示的概念、思想和研究方法，使人们可以从一个新的视角重新审视生命的本质、秩序的起源。
本文在对人工生命和群体智能的研究进展进行综述的基础上，对贻贝进行了研究从其生活习性开始到群体漫游方式以及其河床模式的的随机形成过程。贻贝的摄食也跟其他双壳类软体动物一样，只能被动地从通过它身体内部的水流中获得。根据贻贝胃的内含物的检查，我们知道它主要是以硅藻和有机碎屑做饵料的，此外也吃一些原生动物。贻贝是用足丝固着生活的。它们一般固着在岩石上，有的也固着在浮筒或船底上面。尽管贻贝运动的过程受贝壳大小增加的影响，幼小的贻贝们经过几个月完成蜕变之后变为运动高手。在此期间，贻贝能够寻找同种个体形成聚集体。当到达一个环境优越的地点，贻贝将停止运动使其依附在这里之道生命结束。当情况变得糟糕时，贻贝将各自分离去寻找更加舒适的环境。这种聚集和分离的运动行为就有可能形成贻贝河床模式。