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基于元胞自动机的文化传播模型

发表时间：2021/3/29 来源：《文化研究》2021年3月下作者：李梓昊、龚运炀、殷艺铭、刘烨

[导读] 文化的最大特点不是脱离民族特有的生活生产方式，而是民族个性。民族审美习惯的生动表现对于文化传承过程尤为重要。在假定移民迁移至其他环境以后，使用元胞自动机模型来拟合当前状态和邻近元胞的影响，并根据一定的规则动态更新元胞的下一个状态。预测文化自我保护的内在因素。

四川成都西华大学电气与电子信息学院李梓昊、龚运炀、殷艺铭、刘烨 610039

摘要：文化的最大特点不是脱离民族特有的生活生产方式，而是民族个性。民族审美习惯的生动表现对于文化传承过程尤为重要。在假定移民迁移至其他环境以后，使用元胞自动机模型来拟合当前状态和邻近元胞的影响，并根据一定的规则动态更新元胞的下一个状态。预测文化自我保护的内在因素。
        1.模型准备
        研究方法：细胞自动机模型
        (I) 细胞自动机1
       元胞自动机（CA）是一种模拟局部规则和局部连接的方法。典型的元胞自动机是在网格上定义的。每个点上的网格表示一个单元和一个有限的州政府变更规则适用于每个单元，同时执行。因此，元胞自动机是一种模型或方法框架的总称。
        定义：设C为元胞自动机系统。经典的元胞自动机系统由四部分组成：细z'x'z胞、细胞状态空间、先导和局部进化规则。它的数学表达式是
                                (6)
        其中La离散单元空间，也称为网格；a表示元素空间的维数；S表示单元的状态；N表示字段中的单元组合；f表示单元状态转换函数。
        二维元胞自动机的定义比较复杂，但常见的邻域模型有三种：von Neumann型、Moore型和扩展Moore型。
        在元胞自动机模型中，细胞按照规则并行更新。单元的当前状态及其相邻单元的当前状态决定了下一次单元的状态。
        (II) 基于假设的文化交流元胞自动机结果特征
        因为研究对象是从其他国家移民过来的人，他们背井离乡，饱受痛苦。加上外部环境的巨大变化，他们的意识形态很容易发生重大变化，或者是那些误入歧途的普通人。所以这一段是起点。通过对自己文化的忠诚来适应他们文化的传播。即使离开这个国家，文明的传播也与现实生活不一样。在现实环境中，一个人的人际关系和他处于关系网络中地位的变化，都会引起周围人的变化。
        当移民迁移到一个新的国家时，移民可以很容易地通过周围的环境来改变个人和邻居的位置。因此，在文化保护的过程中，首先要考虑个体的进化性。
        2.模型建立
        1.移民们的细胞状态
        每个单元格状态表示聚合中的一个人。当移民进入其他国家时，他对许多方面没有全面客观的理解。他简单地认为，他的国家“文化强”、“规章制度”、“文化弱”。对应1、0和-1，作为细胞的初始状态，模拟他们对自己民族文化的态度。
        2.文化交流的细胞
        在更实际的情况下，设置了1000×1000的二维方格网。为了保证每次遍历都不能与空间中的所有相邻元胞重复交换意见，对周围8个相邻元胞的元胞状态进行求和。
        (Ⅰ) 移民的文化忠诚
        在用元胞自动机研究文化交流过程时，每个移民都被视为一个细胞。因此，不同的元素在接触新培养物的过程中具有不同的位置，而相邻元素对中央细胞的忠诚程度有影响。因此，这两个参数是抽象的定义：表示细胞的文化忠诚度，X表示细胞的倾向。

        其中代表细胞忠诚，这意味着细胞在下次之前保持其文化地位的概率; 假设空间中的每个细胞都有相同的状态和对其中心细胞的感染率相同,
        文化传播的范围相对较小，参与人数较多。假设是20万难民被安置在一个人口100万的大城市。每次迭代代表时间的流逝，一次迭代假定为一个月。对文化的忠诚则不会变。
        (Ⅱ)模拟实验
        1.首先，初始状态：100万人口的1000×1000个城市
        2.初始状态1：初始人口为1:1000×1000的城市中，50%在1，30%在0，20%在-1。此时，文化忠诚度为=0。此时，文化忠诚度=0。在第700次迭代之后，它是稳定的，没有变化，并且已经扩展。之后第700次迭代，它是稳定的和不变的，并且已经被扩展了.
        初始状态2：在1000×1000个100万人口的城市中，50%在1，30%在0，20%在-1，文化忠诚度为=0.2；
        在第158次迭代中，文化人口已经达到极限，速度非常快。然而，经过第500次迭代后，发现文化传播人群已经有了很大的变化减少。
        4.结果分析
        1.通以上两个模拟结果可得，当文化忠诚度较高时，文化传播速度较慢，达到稳定状态需要700次左右的迭代，其人口会逐渐增加，不会大幅度减少；当文化忠诚度较低时，文化传播速度非常快，158次迭代就能达到高峰。但500次之后，它将开始逐渐萎缩。考虑到人们对新事物的新鲜和整合，诸如此类的事情终将发生。
        2.通过对比以上两个模拟结果，可以发现当占据整个细胞空间的文化忠诚度为0.8时，文化可以得到更好的保护，而移民国的文化本身也不会受到侵蚀。当文化忠诚度为0.2时，其传播很快就会消亡，不利于文化的保护。
        综上所述，在保护文化的时候，可以着眼于提高人民的文化忠诚度，忠于自己的文化，而不是接受更多的外来文化，有更好的保护效果。同时，提高教育部的文化忠诚度，保持其原有的文化特色，可以有效防止文化的流失。
参考文献
[1]Michael M .Cernea 风险、保障和重建:一种移民安置模型[J] 河海大学学报 2002-06
[2]徐嘉佳,杜天歌,刘玉.基于元胞自动机的文化融合仿真研究[J].中国新通信,2020,22(15):234
[3] 刘敏,兰利孝,邹德学.文化融合不容小觑[J]. 施工企业管理.?2011(07)
作者简介：
李梓昊?（2000-）男，汉，四川省乐山市，本科研究方向：信息工程
龚运炀?（1999-）男，汉，四川省宜宾市，本科，研究方向：电气工程
殷艺铭?（2000-）女，汉，四川省宜宾市，本科，研究方向：信息工程
刘烨（1999-）汉族，女，四川省成都市，本科，研究方向：电气工程