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Variability in cellular automata for modelling substrate diffusion in microbial systems

delete2026-04-28
delete0
PRE
AI
S
Sarukhanian, Samvel *
A
Anna Maslovskaya
DOI:10.1515/rnam-2026-0011delete
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摘要

摘要

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大规模微生物模拟中的计算强度主要与解析基质对流-扩散动力学相关。本文开发了基于元胞自动机的基质扩散模型技术,这是一种离散框架,具有高计算效率,并能自然处理复杂几何形状。对在方形、扩展方形和六边形元胞自动机晶格上实现的离散二维对流-扩散模型进行了比较分析。其精度通过与参考有限元解的严格验证得到确认。计算实验表明,基于六边形的元胞自动机比传统的类似有限差分的方形晶格具有更高的精度,同时还能在复杂的微生物系统中实现更真实和各向同性的模拟。因此,这项工作为扩散提供了一种经过验证的、晶格特定的离散化策略,促进了其高效集成到微生物系统的混合模型中。
Keyword:
microbial systems
cellular automata
lattice-based diffusion
alternating direction scheme
parallel computing
simulation

期刊

R
Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling
IF:
0.6
论文数:
20
被引数:
0

机构

I
Innopolis University
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