24、基于元胞自动机的自组织环境：可配置的自适应照明设施

基于元胞自动机的自组织环境：可配置的自适应照明设施

一、引言

环境智能旨在打造能感知并响应人类存在的电子环境。它的目标多样，既可以是通过计算设备为进入相关环境的人类提供电子服务，也可以是在无需用户使用计算设备的情况下，根据用户的存在、声音或手势对环境进行适配。如今，人们对支持环境智能系统组件（包括硬件和软件）自组织和管理的方法、模型及机制的兴趣日益浓厚。这些系统中的组件常被视为自主实体，它们管理内部资源并与周围实体交互，通过局部行动和交互实现系统的整体行为。

本文介绍了一种基于元胞自动机（CA）的方法，用于建模和实现自组织环境智能系统。该系统由包含传感器和执行器的单元组成，传感器可触发执行器的行为，这种触发既可以通过同一单元内元素的交互实现，也可以通过相邻单元间的局部交互完成。所采用的CA转换规则源于之前对自然现象的模拟应用，如土壤中农药的渗滤过程、咖啡行业特定渗滤床的模拟以及轮胎批次弹性性能的实验等。在本文的具体应用中，该规则用于管理多层架构中单元的交互，特别适用于模拟包含感知人类或其他实体的传感器以及试图改善用户体验的执行器的人工环境。以Acconci工作室在印第安纳波利斯设计和实现的自适应照明设施为例进行说明。

二、应用场景

Acconci工作室成立于1988年，致力于通过实验性建筑和公共艺术项目实现公共空间项目。该工作室近期参与了印第安纳波利斯弗吉尼亚大道车库隧道的翻新项目。目前，该隧道主要供汽车通行，人行道空间有限，照明仅满足基本功能需求。

翻新计划旨在将通过该建筑的通道打造成为一个充满色彩的空间，其颜色会根据一天中的时间变化，如早上为粉色，中午变为紫色，晚上则变为蓝色或蓝绿色。这种色彩环境有两个主要照明效果：
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