多目标随机行走说明书

随机行走也叫无规则行走，是物理上的布朗运动。该软件通过使用Win32的窗口程序模式，实现随机行走路径图形生成程序的设计与开发；给出了随机数发生器的参数控制接口，允许用户在控制范围内自由选择参数；支持四方向和八方向的绝对方向模式和相对方向模式；提供无轨迹模式，拖尾型轨迹模式，单点轨迹模式生成模式。该软件设计通过使用MASMPlusWin32的窗口程序模式来实现。

关键词：随机数发生器 ; 二维随机行走;越界检查

摘要 (1)

1.问题描述 (2)

2.系统设计 (3)

2.1.功能模块 (3)

2.2工作流程图 (4)

3.系统实现 (5)

4.系统测试 (8)

4.1测试的目的 (8)

4.2 测试方案 (8)

4.3测试结果 (8)

4.3.1.拖尾型轨迹四方向绝对测试： (8)

4.3.2.拖尾型轨迹四方向相对测试： (9)

4.3.3.拖尾型轨迹八方向绝对测试： (9)

4.3.4.拖尾型轨迹八方向向对测试： (10)

4.3.5.无轨迹绝对四方向测试： (10)

4.3.6.单点轨迹绝对四方向测试： (11)

4.4 可行性分析 (11)

总结 (12)

参考文献 (13)

源代码 (14)

1.问题描述

随机行走也叫无规则行走，是物理上的布朗运动。从最初的无规则分子热运动、微观粒子的运动形成模型的研究，已广泛应用到了物理学、化学、结晶学、天文学、生物学、气象学、流体力学、经济学、交通等许多领域，并且发挥着重要作用。目前已有许多随机行走模型,如简单随机行走、对称随机行走、带有吸收壁的随机行走、格点上的随机行走等等。

无规则行走在任意尺度上都具有相似结构。而扩散以一个初始分布释放大量的无规则行走，观察他们的密度就会得到分布函数，这就是多目标随机行走问题研究的重点。

本设计开发一个基于多目标的二维随机行走计算机模拟系统，可以实现对随机模式与目标模式的控制，以便直观的查看多目标随机行走的分布规律及行为模式。并从数学的角度做适当的探讨及给出相应的算法。

2.系统设计

2.1.功能模块

该程序主要是通过对随机行走的各种可能性进行探讨，确定了随机行走的随机数控制、随机方向控制和生成过程的随机行走模式组合。支持四方向和八方向的绝对方向模式和相对方向模式；提供无轨迹模式，拖尾型轨迹模式，单点轨迹模式的生成模式，且种子生成方式分为集中和分散两种。

图2.1 功能图

可以通过运用重要指令对随机行走的随机数的设置，来选择相应的随机行走的方向和随机行走的模式及种子模式。其中随机行走的方向有四方向和八方向；随机行走的模式有绝对模式和相对模式，种子模式有分散模式和集中模式。

2.2工作流程图

图2.2 工作流程图

图2.2为随机行走程序的工作流程图，该程序通过使用Win 32窗口程序模式，给出随机数发生器的参数控制接口。通过对随机行走程序的随机参数的设置，选择相应的随机行走方向（如：四方形方向，八方形方向）和相应的随机行走模式（如：绝对模式和相对模式）；之后形成随机行走的模式组合：四方形的绝对模式、八方形的绝对模式、四方形的相对模式、八方形的相对模式。

3.系统实现

；随机数发生器（产生0-3或0-7的随机数）

md proc

mov eax, ra

mov edx, tn

imul eax, edx ; eax = a*r

add eax, rb ; eax = a*r+b

mov ecx, rs

mov tn, eax ; rn = a*r+b

shr eax, cl ; eax = (a*r+b)/(2^s)

.if mf&2; 相对方向模式，从当前方向算起

add eax, edx

.endif

and eax, ma ; eax = ((a*r+b)/(2^s))%m为返回值

ret

rnd endp

; 绘制直线

drawLine proc uses ebx esi edi, _x:SWORD, _y:SWORD, _xx:SWORD, _yy:SWORD, _color:DWORD

LOCAL incx:SDWORD, incy:SDWORD

mov eax, bitmapTemp.bmHeight

movzx ecx, _y

sub eax, ecx

dec eax

imul eax, bitmapTemp.bmWidthBytes

movzx edx, _x

shl edx, 2

add eax, edx

mov edi, mTemp

add edi, eax

; 计算两个方向的画线距离

movzx eax, _xx

movzx edx, _x

sub eax, edx ; dx = xx - x

movzx edx, _y

movzx ecx, _yy

sub edx, ecx ; dy = yy - y

; 单步(n个像素距离内的)随机行走

Step proc uses ebx, hdcT:HDC, _n:DWORD LOCAL _k:DWORD

.if view == 3

mov ebx, offset ats

mov edx, offset att

mov ecx, seed

.while ecx

mov eax, [ebx]

mov [edx], eax

add ebx, 8

add edx, 4

dec ecx

.endw

.endif mov ecx, 0

.while ecx < _n

push ecx

mov ebx, offset ats

mov eax, seed

mov _k, eax

.while _k