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基于深度强化学习的多智能体编队避障控制研究

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基于深度强化学习的多智能体编队避障控制研究

作者：虞逸凡大连海洋大学

学位级别：硕士

随着海洋探索技术的日益革新,无人船以及水下机器人等智能体凭借其安全和可靠性逐渐替代传统的人力作业方式。多智能体系统能够凭借其高度协同、自我组织以及智能决策的能力解决单智能体难以完成的广泛执行范围和高复杂度任务。编队避... 详细信息

随着海洋探索技术的日益革新,无人船以及水下机器人等智能体凭借其安全和可靠性逐渐替代传统的人力作业方式。多智能体系统能够凭借其高度协同、自我组织以及智能决策的能力解决单智能体难以完成的广泛执行范围和高复杂度任务。编队避障控制是多智能体系统完成任务的核心技术之一。传统编队避障控制方法严重依赖于智能体运动学/动力学模型,而精确信息在复杂环境下难以获取。深度强化学习能够使得智能体通过与环境交互自主学习,从而在不确定环境下实现有效的编队避障控制,但平衡避障和维持编队的要求、成功地到达既定目标以及大规模智能群体学习策略困难仍然是一个亟待解决的问题。因此,本文针对基于深度强化学习的多智能体编队避障控制问题展开研究。本文主要研究工作如下:(1)提出了一种基于MATD3算法的多智能体编队避障控制方法。针对传统控制方法对环境模型和运动学/动力学模型的严重依赖导致难以在复杂环境下解决编队避障问题,首先给出领航者和跟随者两类异构智能体的马尔科夫决策过程模型,使得智能体在信息受限的条件下实现决策优化。其次为减少对全局信息的依赖设计两类智能体各自的局部观测表示。然后设计了平衡编队、避障及导航的综合奖励函数以满足编队避障需求。最后使用MATD3算法训练智能群体,使其能够在不依赖模型的情况下自主学习到局部运动策略。实验结果表明,智能体群在保持编队的同时避开障碍物并最终到达目标点。所提方法能够使得智能体群在复杂环境下获得到有效的编队避障控制策略。(2)提出了一种基于SAAC算法的编队避障策略优化方法。针对训练智能群体存在难以充分探索多任务的复杂环境以及获取最优策略困难问题,首先加入最大熵优化的概念,促使智能体更好地探索环境。其次融入多头自注意力机制,更有效的获取与智能体相关的信息,优化输入并加速策略学习。最后使用SAAC算法训练智能群体。实验结果表明,智能群体具有更好的编队、避障和导航性能,并在增大智能体规模和不同障碍物环境时仍然有效。所提方法使得智能体能够更迅速、精确地学习到最优的运动策略。(3)提出了一种基于MFQ算法的大规模编队避障控制方法。针对现有方法由于智能体数量增加,维度激增,导致大规模智能群体难以获得稳定的编队避障策略问题,首先通过设计多通道×类图像的观测表示以及受鱼群行为启发的动作表示降低数据输入的维度。然后使用MFQ算法训练智能群体,将智能群体间的交互近似为中心智能体与虚拟平均智能体之间的交互,以简化学习过程和降低学习难度。实验结果表明,智能体在群体规模为10或15时能够在保持队形的同时有序避开障碍物并最终到达目标点。所提方法能够使得大规模智能群体获得稳定的编队避障控制策略。

关键词：多智能体系统深度强化学习编队避障控制大规模智能群体

基于多代参考文献的单篇论文学科分类方法研究

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现代情报 2024年第6期44卷 119-135页

作者：黄颖虞逸飞孙蓓蓓张琳武汉大学信息管理学院湖北武汉430072 武汉大学科教管理与评价中心湖北武汉430072 比利时鲁汶大学ECOOM研究中心鲁汶B-3000

[目的/意义]论文学科分类是科学计量学领域的核心问题之一,对于科研评价实践具有重要意义。[方法/过程]本研究提出了一种基于多代参考文献的单篇学术论文学科分类方法,其核心是基于对目标文献多代参考文献信息的挖掘形成较为完整的学科... 详细信息

[目的/意义]论文学科分类是科学计量学领域的核心问题之一,对于科研评价实践具有重要意义。[方法/过程]本研究提出了一种基于多代参考文献的单篇学术论文学科分类方法,其核心是基于对目标文献多代参考文献信息的挖掘形成较为完整的学科结构,进而为目标文献分配1~3个学科类别。为验证该方法的有效性,本研究以1999—2018年Web of Science核心合集所收录的学术论文作为研究对象,对单篇论文的学科分类效果进行比较,并从学科领域和期刊层面展开应用场景的探讨。[结果/结论]结果表明,利用多代参考文献的学科类别信息可以降低目标文献中学科分类的熵值,有效提升单篇学术论文的学科分类效果;通过运用不同的权重设置规则和多学科科学处理策略,可以在一定程度上解决多学科期刊文献的学科分类问题,并且可以为跨学科学术论文的识别提供可行方案。

关键词：多代参考文献学科分类学科结构引文分析多学科期刊跨学科研究

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Chiari畸形在精神科首次诊断1例

上海精神医学 1994年第3期6卷 161-161,188页

作者：吴皓虞迅逸浙江省精神卫生研究所

病历摘要患者,女,21岁,已婚。1993年5月18日急诊入院。病前无发热、咳嗽、出汗、消瘦、嘴唇疱疹及任何精神因素。一月前始有前额持续性隐痛,伴有低热,无咳嗽。病至5天头痛加剧,以两颞部明显,伴恶心、呕吐,为少量胃内容。曾在当地卫生... 详细信息

病历摘要患者,女,21岁,已婚。1993年5月18日急诊入院。病前无发热、咳嗽、出汗、消瘦、嘴唇疱疹及任何精神因素。一月前始有前额持续性隐痛,伴有低热,无咳嗽。病至5天头痛加剧,以两颞部明显,伴恶心、呕吐,为少量胃内容。曾在当地卫生院求治,对症处理,但头痛逐渐加重,卧床不起,不思饮食,大小便需人扶持,无失禁。当地卫生院多次对症处理无效。

关键词： Chiari畸形诊断 NMR 成像

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发作性舞蹈手足徐动综合征一家系报告

中华神经科杂志 1994年第1期27卷 41-43页

作者：冯斌吴皓徐嗣荪虞迅逸石其昌杭州浙江省精神卫生研究所

报道一家系中１１例患发作性舞蹈手足徐动综合征病例，其中男性１０例，女性１例。年龄为２１～７４岁。这是一种罕见的疾病，其表现为发作性肢体不自主扭动、装相及古怪的姿势。儿童期发病，不影响智力。可由突然始动、疲劳和注意力高... 详细信息

报道一家系中１１例患发作性舞蹈手足徐动综合征病例，其中男性１０例，女性１例。年龄为２１～７４岁。这是一种罕见的疾病，其表现为发作性肢体不自主扭动、装相及古怪的姿势。儿童期发病，不影响智力。可由突然始动、疲劳和注意力高度集中等因素而诱发。其发作历时不到１０秒钟，但一天可发作数次。发作时无意识障碍，发作间歇完全正常。其脑电图可有异常表现。这是一种常染色体显性遗传性疾病。抗癫痫药有良好的疗效。

关键词：遗传发作性舞蹈手足徐动综合征

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现代精神病学面临的方法论问题

医学与哲学 1988年第8期 10-13页

作者：董万军虞迅逸黑龙江省神经精神病防治院

自Hippcarates将精神病学纳入医学范围以来,精神病学经历了漫长而又曲折的发展过程,它曾被神学所垄断,亦曾被专利所利用,严重阻碍了它的发展。Emil Kraepelin在牛顿实验力学的影响

关键词：临床精神病学方法论概念构成论辩证唯物主义思维形式现代精神病学精神分裂症早发性痴呆

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脑穿通畸形所致精神障碍1例报告

中国神经精神疾病杂志 1997年第1期23卷 54-55页

作者：于恩彦虞迅逸浙江省精神卫生研究所 311122

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抗精神病药物合并使用盐酸苯海索的调查分析

齐齐哈尔医学院学报 1995年第4期16卷 256-259页

作者：刘立群章建民虞迅逸浙江省精神卫生研究所

盐酸苯海索常用于减轻抗精神病药物所致锥体外系症状.鉴于目前精神科临床上存在预防性应用和长期合并使用,甚至滥用现象.本文调查分析了抗精神病药物合并使用苯海索的情况,结果显示了氯丙嗪长期合并使用苯海索,增加了锥体外系反应和迟... 详细信息

盐酸苯海索常用于减轻抗精神病药物所致锥体外系症状.鉴于目前精神科临床上存在预防性应用和长期合并使用,甚至滥用现象.本文调查分析了抗精神病药物合并使用苯海索的情况,结果显示了氯丙嗪长期合并使用苯海索,增加了锥体外系反应和迟发性运动障碍发生的可能性.由此作者认为预防性或长期合并使用苯海索可产生不良后果.应加以避免.同时还应注意锥体外系副反应和迟发性运动障碍的发生.

关键词：苯海索抗精神病药物迟发性运动障碍调查分析预防性应用锥体外系反应不良后果合并增加盐酸

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长期超量服用氯氮平1例

药物流行病学杂志 2007年第5期16卷 314-315页

作者：李国荣张国荣虞迅逸嘉兴市康慈医院浙江桐乡314501

患者，女，1969年出生，药剂士。1987年发病，表现有幻听、猜疑被害而住院治疗，氯丙嗪治疗好转，诊断精神分裂症，缓解期尚可，维持用药，学习工作一般。1992年出现阵发的抽动，头颅CT检查发现有颞顶部软化灶，诊断癫痫，服用卡马西平... 详细信息

患者，女，1969年出生，药剂士。1987年发病，表现有幻听、猜疑被害而住院治疗，氯丙嗪治疗好转，诊断精神分裂症，缓解期尚可，维持用药，学习工作一般。1992年出现阵发的抽动，头颅CT检查发现有颞顶部软化灶，诊断癫痫，服用卡马西平（0．15g·d^-1），抽动控制良好。1997年复现幻听、猜疑被害再次住院治疗，诊断精神分裂症、癫痫。

关键词：超量服用氯氮平精神分裂症住院治疗头颅CT检查维持用药卡马西平药剂士

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中西医治疗气功所致精神障碍临床研究

中国民康医学 1997年第2期12卷 99-100页

作者：魏良玉虞迅逸张国延周征黄剑洪浙江省精神卫生研究所 311122