一種異構(gòu)覓食Swarm的群集行為研究.pdf

1、Yi213386洳≥：j碩士學(xué)位論文⑧論支題目二獨(dú)昱撿煎盒隨壘￡墅鰱薤塞短盞班究一CollectiveBehaviorsofaHeterogeneousForagingSwarm一作者姓名盒直焦指導(dǎo)教師迕盤教授學(xué)科(專業(yè))控劍理論皇控劍工程所在學(xué)院電氫工程堂隨提交日期2QQ2生5目碩士學(xué)位論文摘要⑧摘要在生物界，蜜蜂、鳥類等經(jīng)常聚集在一起進(jìn)行尋找食物等活動。而在工程領(lǐng)域，多機(jī)器人團(tuán)隊已被用來實施救援、進(jìn)行地圖探測和組建移動傳感器網(wǎng)絡(luò)等任

2、務(wù)。為了使這些系統(tǒng)能順利完成任務(wù)，在行動時團(tuán)隊保持內(nèi)聚性并能對環(huán)境的刺激做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)是十分關(guān)鍵的。跟隨日益熱門的將覓食和群集等的仿生行為應(yīng)用于工程應(yīng)用中的研究趨勢，本文將研究一種異構(gòu)群集的數(shù)學(xué)建模和其在環(huán)境中的覓食行為特性。受蜂群引導(dǎo)行為的啟發(fā)，本文提出一種由兩類不同感知能力的成員：探測成員和普通成員，組成的異構(gòu)群集。對其建立了基于個體的數(shù)學(xué)模型后，先在自由無覓食環(huán)境中，分析了在線性吸引有界排斥和線性吸引無界排斥函數(shù)作用下異構(gòu)群集的內(nèi)

3、聚性和個體的穩(wěn)定性，然后用計算機(jī)仿真實驗討論了各種因素對群體行為的影響。然后加入環(huán)境的影響，研究異構(gòu)群集在各種環(huán)境中的覓食行為。先得出使用線性吸引有界排斥函數(shù)的異構(gòu)群集在滿足一定條件的環(huán)境下的群集內(nèi)聚性。然后分別研究在平面、高斯和多峰高斯環(huán)境中異構(gòu)群集的覓食性能，接著推導(dǎo)在一定環(huán)境下的個體行為穩(wěn)定性，最后將結(jié)論推廣到使用線性吸引無界排斥函數(shù)的異構(gòu)群集。其后用計算機(jī)仿真實驗討論了環(huán)境因素和探測成員率等對群集覓食行為的影響，還通過比較檢驗了