
【计】 Lindenmayar system
circles; forest; woods
ascend; mount; publish; record; step on
plum
【医】 Prunus mume Sieb. et Zucc.
system; scheme
【计】 system
【化】 system
【医】 system; systema
【经】 channel; system
林登梅耶系统(Lindenmayer System,简称L-system)是一种形式语法系统,由荷兰生物学家阿里斯蒂德·林登梅耶(Aristid Lindenmayer)于1968年提出,主要用于模拟生物体的形态发育过程(如植物分枝结构、细胞分裂)和复杂结构的迭代生成。以下是其核心概念的汉英对照解释及技术说明:
形式语法(Formal Grammar)
L-system 属于字符串重写系统,通过初始字符串(Axiom) 和一组产生式规则(Production Rules) 迭代生成新字符串。每次迭代将字符串中的符号按规则替换,最终通过图形化解释(如龟图解析)生成分形或生物形态。
英译:A formal grammar based on string rewriting, evolving an initial string via production rules.
符号与规则(Symbols and Rules)
F
, +
, -
表示移动/旋转)和变量(如 A
, B
可被替换)。A → AB
表示将符号 A
替换为 AB
。
英译:Variables are replaced by production rules; constants define geometric actions.
递归与自相似性(Recursion and Self-similarity)
通过多次迭代规则生成复杂结构,体现分形的自相似特性(如蕨类植物、雪花)。
英译:Recursive application generates self-similar patterns characteristic of fractals.
L-system 可定义为三元组 $G = (V, omega, P)$:
$$ displaylines{ V: text{符号集合(Alphabet)} omega: text{初始字符串(Axiom)} P: text{产生式规则集合(Production Rules)} } $$
数学视角的严格定义与应用示例。
基础概念与生物背景综述。
经典著作,系统阐述L-system在植物建模中的应用。
《基于L系统的植物生长模拟研究综述》
DOI:10.3969/j.issn.1000-9825.2010.08.002
中文领域技术演进分析。
林登梅耶系统(Lindenmayer system),通常简称为L-system,是一种用于模拟生物生长过程的形式化系统,由匈牙利生物学家阿里斯蒂德·林登梅耶(Aristid Lindenmayer)于1968年提出。根据搜索结果中的翻译提示,其英文名称为"Lindenmayar system",但需注意可能存在拼写误差,更常见的标准译法为"Lindenmayer system"。
数学模型基础
通过字符串重写规则描述生物结构的迭代生长,例如植物分枝、细胞分裂等。初始字符串(公理)经过多次规则替换生成复杂结构。
组成要素
应用领域
主要用于计算机图形学中的分形模拟(如树木、雪花)、生物学建模和人工生命研究,通过简单规则生成高度逼真的自然形态。
以植物生长为例:
初始符号为"A",规则设定"A→AB"和"B→A"。经过3次迭代后,字符串会从"A"逐步变为"AB"→"ABA"→"ABAAB",模拟分枝扩展过程。
该系统的价值在于用简洁的规则展现复杂系统的自相似性,是计算生物学和生成艺术的重要工具。如需进一步验证术语翻译或技术细节,建议参考计算机图形学或数学建模领域的权威资料。
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