| 【中文题名】 | 人工生命体行为选择及其进化研究 |
| 【英文题名】 | The Research of Action Selection and Its Evolution of Artificial Life |
| 【学科专业】 | 模式识别与智能系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2002-9-27 |
| 【中关键词】 | 人工生命,行为选择,遗传算法,进化,数学模型,仿真 |
| 【英关键词】 | artificial life,action selection,Genetic Algorithms,evolution,mathematics model,simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>人工智能理论>> |
| 【论文摘要】 |
人工生命科学是近年来信息科学、生命科学、系统科学等领域国际学术界的一个新的热点论题，也是正在迅速发展的一个新的学科。人工生命体的行为选择问题是人工生命和智能行为研究中的一个基本问题，只有当人工生命体能在环境中自主地选择出合适的行为时，才能算得上是一个智能的人工生命体。研究人工生命体的行为选择具有重要的意义。
本文在分析研究国内外有关智能体特别是人工生命体的研究中关于行为选择的一些主要成果的基础上，建立了人工生命体的行为选择及其进化模型，并构建了仿真平台，实现了仿真。主要的工作和结论如下：
(1)提出了一个基于优先度的行为选择模型。模型中采用了“刺激-驱动”机制与“基于动机”机制相结合的方法，考虑了外部刺激和内部动机两方面对行为选择的影响，克服了单纯只考虑外部刺激所带来的片面性。其实质是一个优先级由优先度来表出的行为选择模型，它能保持原有分级模型中的行为选择的分级效果，同时能实现更逼真的人工生命体行为仿真。我们的模型在较低的代价下获得了较好的性能，易于做出实时处理。
(2)提出了一个人工生命体行为选择优先度的进化模型，并设计了相应的遗传进化算法，它是基于基本遗传算法之上而又和一般的遗传... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4-5 |
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英文摘要 |
5-9 |
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1 概论 |
9-21 |
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1．1 前言 |
9 |
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1．2 人工生命简介 |
9-12 |
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1．2．1 生命和生命特征 |
9-10 |
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1．2．2 人工生命的概念 |
10 |
|
1．2．3 人工生命学科的历史 |
10 |
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1．2．4 人工生命模型的特点 |
10-11 |
|
1．2．5 人工生命学科的基本框架 |
11-12 |
|
1．3 人工生命及行为选择研究的意义 |
12-13 |
|
1．4 行为选择的国内外研究状况 |
13-19 |
|
1．4．1 行为选择的目标 |
13 |
|
1．4．2 行为选择的一些已有研究 |
13-14 |
|
1．4．3 行为选择网 |
14-15 |
|
1．4．4 自由流动层 |
15-16 |
|
1．4．5 行为选择的分级模型 |
16-19 |
|
1．5 课题的提出 |
19-20 |
|
1．5．1 行为选择应是不严格的分级结构 |
19 |
|
1．5．2 行为选择优先级的进化方式产生 |
19 |
|
1．5．3 问题的提出 |
19-20 |
|
1．6 课题的研究意义 |
20 |
|
1．7 本文中所做的工作 |
20-21 |
|
2 人工生命体行为进化研究的理论基础―遗传算法 |
21-25 |
|
2．1 前言 |
21 |
|
2．2 遗传算法的生物学基础 |
21-23 |
|
2．2．1 遗传与变异 |
21-22 |
|
2．2．2 进化 |
22 |
|
2．2．3 生存斗争与适者生存 |
22 |
|
2．2．4 遗传与进化的系统观 |
22-23 |
|
2．3 基本遗传算法 |
23-25 |
|
2．3．1 基本遗传算法的构成要素 |
23-24 |
|
2．3．2 基本遗传算法的运算流程 |
24 |
|
2．3．3 遗传算法应用简介 |
24-25 |
|
3 人工生命体行为选择模型的建立 |
25-39 |
|
3．1 前言 |
25 |
|
3．2 模型的建立 |
25-28 |
|
3．2．1 模型的基本假设 |
25-26 |
|
3．2．2 基于优先度的行为选择模型的建立 |
26-28 |
|
3．3 人工生命体愿望模型的建立 |
28-31 |
|
3．3．1 进食愿望模型 |
28-30 |
|
3．3．2 逃跑愿望模型 |
30-31 |
|
3．3．3 舒适愿望模型 |
31 |
|
3．4 优先度的选取 |
31-33 |
|
3．5 愿望模型的改进 |
33-36 |
|
3．5．1 进食愿望模型的改进 |
33-36 |
|
3．5．2 逃跑愿望模型的改进 |
36 |
|
3．6 模型中其它关键问题的处理 |
36-39 |
|
3．6．1 行为”好”、”恶”的处理 |
36-37 |
|
3．6．2 感知范围的确定 |
37 |
|
3．6．3 扩展感知范围 |
37-39 |
|
4 人工生命体行为选择遗传进化模型的建立 |
39-48 |
|
4．1 前言 |
39 |
|
4．2 遗传进化模型的建立 |
39-41 |
|
4．2．1 模型的基本思想 |
39-40 |
|
4．2．2 生殖规则 |
40 |
|
4．2．3 生殖的实现 |
40-41 |
|
4．3 遗传、进化算法的设计 |
41-48 |
|
4．3．1 编码方法 |
41-42 |
|
4．3．2 种群适应性评价 |
42-43 |
|
4．3．3 遗传算子的设计 |
43-48 |
|
5 人工生命体行为选择及其进化过程仿真 |
48-67 |
|
5．1 仿真平台的建立 |
48-52 |
|
5．1．1 具有生命特征的人工生命体对象的建立 |
48-50 |
|
5．1．2 行为在程序中的实现 |
50-52 |
|
5．2 行为选择的仿真 |
52-60 |
|
5．2．1 仿真程序中行为优先度的确定 |
52-53 |
|
5．2．2 高级行为被低级行为中断的仿真 |
53-55 |
|
5．2．3 极端情况下低级行为被优先选中的仿真 |
55-58 |
|
5．2．4 行为”好”、”恶”与机遇行为的仿真 |
58-60 |
|
5．3 行为选择优先度自进化的仿真及结果分析 |
60-67 |
|
5．3．1 虚拟环境的设计 |
60-61 |
|
5．3．2 权向量的值分布 |
61-63 |
|
5．3．3 进化过程中选优 |
63-64 |
|
5．3．4 可进化出新的优良品种 |
64 |
|
5．3．5 进化过程中进化与优良品种的保持并行． |
64-65 |
|
5．3．6 进化过程的复杂性与动态平衡． |
65-67 |
|
6 结论与展望 |
67-71 |
|
6．1 所做的工作及成效． |
67-68 |
|
6．1．1 提出了一个基于优先度的行为选择模型． |
67 |
|
6．1．2 建立了人工生命体行为选择的简单仿真平台． |
67-68 |
|
6．1．3 提出了一个人工生命体行为选择的进化模型． |
68 |
|
6．2 对人工生命、生命和生态研究的影响 |
68 |
|
6．3 对计算机动画、机器人和智能体研究的影响 |
68-69 |
|
6．4 展望． |
69-71 |
|
6．4．1 关于行为选择模型及仿真平台． |
69 |
|
6．4．2 关于行为选择优先度的进化模型． |
69-71 |
|
致谢 |
71-73 |
|
参考文献 |
73-74 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386671 |
