斑图自组织形成的计算机模拟及其可视化研究

复杂科学是20世纪80年代提出的主要研究复杂系统和系统复杂性的科学。它目前虽还处于萌芽状态，但已被有些科学家誉为21世纪的科学。自组织性是复杂系统复杂性的一个重要方面。斑图形成是复杂系统自组织特性的肖像，普遍存在于自然界中。斑图动力学是随着近30年来非线性科学的发展而逐步形成的。关于它的研究涉及多学科交叉，尚处于发展初期。关于它的研究，对了解空间广延系统并应用到探索生命现象包括生物发生形态过程具有重要的意义。高性能计算是当今科研创新的重要途径。探索复杂现象的形成机理、发展演化规律及控制技术，需要高性能计算的支持、科学计算可视化的辅助和先进的计算模型。结合这三个方面，本项目重点研究斑图的表现形式、形成规律。拟采用与现代计算机匹配的格子自动机模型方法、利用集群式高性能计算机和科学计算可视化手段，通过计算与理论分析，探索斑图自组织形成的动力学演化机理。