草稿

zy123
2025-08-29 /  0 评论 /  0 点赞 /  9 阅读 /  829 字
最近更新于 01-20

这是完全匹配你**第一个代码片段(向量化、时间驱动版本)**的文字描述。

这个模型在学术上通常被称为 Time-Discrete Random WalkMemoryless Random Walk(无记忆随机游走),因为它没有“目标点”的概念,每一步都是独立的。


RW(Random Walk,随机游走 - 向量化/时间驱动版)

空间与时间:

正方形区域 $[0, L] \times [0, L]$(其中 $L$ 为 map_size),时间被离散化为固定的 $T$ 个步长(Steps)。

节点运动规则:

  • 初始位置: 在区域内部均匀随机生成所有节点的起始坐标 $(x, y) \sim U(0, L)$。

  • 瞬时移动(核心差异):

    • 模型不设定任何固定的“目标点”或“行程”。
    • 每一个时间步 $t$,每个节点都会独立地重新随机选择一个运动方向 $\theta_t \sim U(0, 2\pi)$ 和一个瞬时速度 $v_t \sim U(v_{\min}, v_{\max})$。
  • 位置更新:

    根据当前步选定的速度矢量进行位移:

    $$x_t = x_{t-1} + v_t \cos(\theta_t)$$

    $$y_t = y_{t-1} + v_t \sin(\theta_t)$$

  • 边界处理(物理反射):

    代码实现了完全弹性碰撞(Reflection)。当节点试图跨越边界时,就像台球撞击桌边一样,其坐标会被镜像反弹回区域内(例如:若 $x < 0$,则重置为 $-x$;若 $x > L$,则重置为 $2L - x$),从而保证节点始终被限制在区域内部。

邻接生成:

设定通信半径 comm_radius,计算节点间的欧几里得距离。若距离 $\le$ 阈值则判定为连通,逐步构造邻接矩阵序列。

要点:

  • 无记忆性(Memoryless): 这一时刻的运动方向与上一时刻完全无关(马尔科夫性 $\alpha=0$ 的极端情况)。
  • 布朗运动特征: 节点的轨迹呈现高度的锯齿状(Zig-zag),缺乏长距离的直线运动。
  • 扩散特性: 相比于有目标点的模型(如 RWP, RD),这种纯随机游走的节点扩散速度较慢,倾向于在局部区域内徘徊较长时间。
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