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浙江理工大学本科毕业设计(论文)
机对于集成电路的设计方法具有重要意义。大规模集成电路采用细胞阵列形式具有明显的优点。生物学推动了有关自动机的理论研究。反过来，有关自动机理论的发展为生物发育学提供了一种数学模型和方法。细胞自动机论的研究与形式语言的研究更是息息相关，各种细胞自动机的识别能力，以及它们所能识别的各种语言类与各类形式语言之间的关系都还处于探讨中。另外，各种类型细胞自动机的性质，以及它们彼此之间的关系也都是人们关心的课题。
第二章 细胞自动机、生命游戏与复杂系统
2.1复杂系统
复杂系统是具有中等数目基于局部信息做出行动的智能性、自适应性主体的系统。复杂系统是相对牛顿时代以来构成科学事业焦点的简单系统相比而言的，具有根本性的不同。简单系统它们之间的相互作用比较弱，比如封闭的气体或遥远的星系，以至于我们能够应用简单的统计平均的方法来研究它们的行为。而复杂并不一定与系统的规模成正比，复杂系统要有一定的规模，复杂系统中的个体一般来讲具有一定的智能性，例如组织中的细胞、股市中的股民、城市交通系统中的司机，这些个体都可以根据自身所处的部分环境通过自己的规则进行智能的判断或决策。
复杂系统的特性： 1. 智能性和自适应性
这意味着系统内的元素或主体的行为遵循一定的规则，根据“环境”和接收信息来调整自身的状态和行为，并且主体通常有能力来根据各种信息调整规则，产生以前从未有过的新规则。通过系统主体的相对低等的智能行为，系统在整体上显现出更高层次、更加复杂、更加协调职能的有序性。
2. 局部信息没有中央控制
在复杂系统中，没有哪个主体能够知道其他所有主体的状态和行为，每个主题只可以从个体集合的一个相对较小的集合中获取信息，处理“局部信息”，做出相应的决策。系统的整体行为是通过个体之间的相互竞争、协作等局部相互作用而涌现出来的。最新研究表明，在一个蚂蚁王国中，每一个蚂蚁并不是根据“国王”的命令来统一行动，而是根据同伴的行为以及环境调整自身行为，而实现一个有机的群体行为。
另外，复杂系统还具有突现性、不稳性、非线性、不确定性、不可预测性等等特征。
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生命游戏的计算机模拟以及参数对运行结果的分析
2.2细胞自动机
细胞自动机的思想来源于生物发育过程中细胞的自我复制。50年代初，计算机创始人冯·诺伊曼提出自生殖自动机，奠定了人工细胞自动机的理论基础；60年代后期，Conway构造的能在个人家用电脑上运行的“生命游戏（LifeGame）”引起了人们对人工细胞自动机的关注。细胞自动机是由分布在规则网格中的每一个细胞取有限的离散状态，遵循确定的局部规则做出同步更新，即大量细胞通过简单的局部相互作用而构成的动力系统。不同于一般的动力学模型，细胞自动机不是由严格的物理方程确定，而是通过构造一系列模型的规则来实现的，这恰恰增强了其表达复杂关系的能力，为其在复杂性领域的应用奠定了基础[1]。
细胞自动机的基本模型具有三个主要特点: （1）细胞自动机的高度离散性. （2）细胞自动机状态演化的同步性. （3）细胞自动机细胞相互作用的局部性.
细胞自动机（cellular automata）为模拟包括自组织结构在内的复杂现象提供了一个强有力的方法。细胞自动机模型的基本思想是：自然界里许多复杂结构和过程，归根到底只是由大量基本组成单元的简单相互作用所引起。因此，利用各种细胞自动机有可能模拟任何复杂事物的演化过程。
第三章 我的生命游戏的实现
3.1 我的生命游戏与传统生命游戏的区别
3.1.1传统生命游戏
1. 生死完全由周围8个格子决定，甚至与自身无关。
2. 虽然结果是不可逆的，即同样的结果可由不同的初始状态产生，但是同一个
初始状态运行的结果一定相同。 3. 个体等价，每个个体本身完全相同
4. 环境无关，只有个体与个体之间的相互影响，生死完全由周围八个个体决定 3.1.2我的生命游戏
以传统的生命游戏为原型，加入了环境，每个生物个体增加了多种属性，增加了进化，变异，竞争，等元素。即该生命游戏------生物为了生存竞争食物以及地盘，在这过程中进行斗争，进化的过程。
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浙江理工大学本科毕业设计(论文)
改动后增加了系统的复杂度，增强个体与个体之间的，增加环境与个体的影响。 变化1：个体不等价，每个个体拥有自己独特的属性去适应，生存，竞争。 变化2：环境相关，个体需要依赖环境，个体与环境也相互影响。
变化3：了增加生物的适应性而加入的进化/变异，以及个体移动方向具有的一定程度上
的随意性导致了相同的初始状态不能产生唯一的结果。
变化4：个体的视野仍然为周围8个单元格，不过与传统的生命游戏的区别是一个单元格可以有多个个体同时在内。
3.2 基本思想
在一定程度上，以生命游戏为原型，构建类似现实世界生物圈的复杂系统，让个体处于环境资源生长速度一定，空间大小一定的情况下，相互影响，争夺空间和资源。
开始于几个固定位置投放1个以上（本文所得数据都以4个为初始个数）具有一定初始状态的个体，个体需要依靠环境进食，并且与同时处在同一位置的其他个体竞争食物，竞争力强者更容易获得食物，生存下去的个体能得到繁殖的机会，保留良好的属性给下一代，以此让个体与个体，以及个体与环境之间相互影响，从宏观观察整个系统的变化状态。
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生命游戏的计算机模拟以及参数对运行结果的分析
图3-1 程序运行界面
3.3 基本概念
3.3.1系统基本概念
个体：在我的生命游戏中每一个生物个体，我简称为个体。
单元格：由于我的生命游戏没有改变传统生命游戏环境最基本的特征，即世界在网状格子中进行，每一个单元我称为单元格，每个单元格会拥有自己的环境。
环境：每个单元格上表现出环境的不同种类及状态。 环境类型：环境分为土地、草地、林地、水。
环境肥沃度：即一种环境资源量的多少，肥沃度高则能提供更多资源，表现为颜色更深。
时间周期：因为系统在时间上表现为离散，与生命游戏原型相同，以环境生长一步，生物行动一步为一个单元，我称为一个时间周期。
个体竞争：生命游戏原型中个体的竞争没有具体的表现出来，而是从抽象层面上
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