改進(jìn)的免疫遺傳算法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在多機(jī)器人系統(tǒng)圍捕問(wèn)題的應(yīng)用.pdf

1、多機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)行控制機(jī)制將智能控制理論、人工生命理論、進(jìn)化算法以及機(jī)器人編程技術(shù)等融合在一起，是機(jī)器人學(xué)和人工智能領(lǐng)域一個(gè)備受關(guān)注的研究課題。而采用進(jìn)化算法與人工生命理論相結(jié)合的技術(shù)進(jìn)行多機(jī)器人圍捕問(wèn)題的仿真和設(shè)計(jì)優(yōu)化研究，則是多移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)研究的重要發(fā)展方向。 以前所開展的多機(jī)器人圍捕問(wèn)題的相關(guān)研究存在以下兩方面不足：第一，用于評(píng)價(jià)獵物機(jī)器人成功圍捕的性能指標(biāo)說(shuō)服力不強(qiáng)，性能仿真評(píng)估結(jié)果的可信度較低；第二，機(jī)器人個(gè)體的智能程

2、度不夠高，自學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)。 針對(duì)以上不足，我們采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與具有精英保留策略的免疫遺傳算法相結(jié)合的方法，提出了一種全新的多機(jī)器人行為決策控制系統(tǒng)——IGAE-ANN(Immune-Genetic Algorithm with elitistmodel，IGAE；Artificial Neural Network，ANN)行為決策系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到多機(jī)器人圍捕仿真實(shí)驗(yàn)。 本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外多機(jī)器人系統(tǒng)的總體研究狀況及

3、基本理論作了詳細(xì)介紹。在此基礎(chǔ)上，對(duì)IGAE-ANN行為決策系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。在IGAE-ANN行為決策系統(tǒng)中，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為捕獵機(jī)器人的行為控制器，并采用改進(jìn)的具有精英保留策略的免疫遺傳算法對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可為捕獵機(jī)器人生成最佳的行為決策，從而實(shí)現(xiàn)捕獵機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境中對(duì)獵物機(jī)器人的成功圍捕。在MATALB環(huán)境下的動(dòng)態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了IGAE-ANN行為決策系統(tǒng)在整個(gè)捕獵期間具有良好的決策能力。此