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人工鱼“情+智”协调的“意图产生”与“行为控制”

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自动化学报 2007年第8期33卷 835-839页

作者：宁淑荣班晓娟涂序彦北京科技大学信息工程学院北京100083

从行为受情感和理智协调控制的观点出发,研究人工鱼的意图产生与行为决策.从人工鱼情感需求与生存理智来协调规划其意图优先级,给出了人工鱼藏匿处成立的条件,以及求偶、集群、避障、进食、藏匿、逃逸意图产生与行为决策的方法.

关键词：人工鱼人工情感协调控制

人工鱼局部运动规律模型与模型的随时连续切换

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计算机工程 2006年第10期32卷 1-3,27页

作者：杨国为姜文斌青岛大学智能系统与模式识别研究所中国科学院半导体研究所神经网络研究室北京100083

较好地解决了动画角色多运动规律模型随时连续切换难题,提出了一套人工鱼的局部运动规律建模与模型的随时连续切换方法。基于该方法开发了一个人工鱼社会行为系统,该系统能表现鱼的多种生命习性和智能行为。它能无限广义循环运行,有良... 详细信息

较好地解决了动画角色多运动规律模型随时连续切换难题,提出了一套人工鱼的局部运动规律建模与模型的随时连续切换方法。基于该方法开发了一个人工鱼社会行为系统,该系统能表现鱼的多种生命习性和智能行为。它能无限广义循环运行,有良好的人机交互性能。而且系统中鱼的外观、运动和行为在视觉上令人信服、逼真,不会出现动画角色“突变”、“突失”、“跳变”不佳视觉效果。提出的局部运动规律建模与模型的随时连续切换的思想方法对开发高效的、无限广义运行的、交互式的人工动物行为系统、动画系统有良好的借鉴作用。

关键词：人工生命人工鱼动画模型随时切换模型连续切换

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基于模糊推理的人工鱼嗅觉感知研究

系统仿真学报 2007年第20期19卷 4663-4666,4780页

作者：孟宪宇尹怡欣班晓娟涂序彦北京科技大学信息工程学院计算机系

"人工鱼"利用人工生命方法实现计算机动画。为了丰富人工鱼的感知能力,提高对自然鱼的逼真动画效果,文章在分析"自然鱼"嗅觉机制、参考"机器鱼"感知系统的基础上,研究并实现了人工鱼的虚拟嗅觉感知。首先在人工鱼体系结构基础上建立了... 详细信息

"人工鱼"利用人工生命方法实现计算机动画。为了丰富人工鱼的感知能力,提高对自然鱼的逼真动画效果,文章在分析"自然鱼"嗅觉机制、参考"机器鱼"感知系统的基础上,研究并实现了人工鱼的虚拟嗅觉感知。首先在人工鱼体系结构基础上建立了人工鱼嗅觉感知模型,并仿照生物嗅觉形成机理设计了三层嗅觉识别模型,采用基于主成分分析的模糊推理方法实现了嗅觉感知。经动画仿真,得到满意结果。嗅觉感知的研究和实现为人工鱼多感知融合系统提供了基础,也可为机器鱼嗅觉研究提供软件仿真平台。

关键词：人工鱼嗅觉感知模糊推理隶属度主成分分析

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人工鱼多感知系统融合研究

系统仿真学报 2010年第2期22卷 379-382,402页

作者：孟宪宇薛燕荣王昊张军佟玉军辽宁工业大学电子与信息工程学院锦州121001 北京市基础设施投资有限公司北京100101

"人工鱼"利用人工生命方法实现计算机动画,研究并实现了人工鱼的多感知融合系统。多感知是系统决策与行为的前提,首先利用多源注意力理论建立了人工鱼的多感知融合模型,并设计了感知权重分析器,并结合外部环境和内部状态对人工鱼的多感... 详细信息

"人工鱼"利用人工生命方法实现计算机动画,研究并实现了人工鱼的多感知融合系统。多感知是系统决策与行为的前提,首先利用多源注意力理论建立了人工鱼的多感知融合模型,并设计了感知权重分析器,并结合外部环境和内部状态对人工鱼的多感知行为进行了设计,最后给出了行为驱动的注意机制感知融合算法。经动画仿真,得到满意结果。多感知融合的研究和实现可为机器鱼及机器人的感知融合研究提供软件仿真平台。

关键词：人工鱼多感知融合多源注意力感知权重分析器

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人工鱼高级行为规划和运动模型研究

系统仿真学报 2008年第13期20卷 3420-3424页

作者：张淑军陈戈陈勇虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京航空航天大学计算机学院中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 中国海洋大学信息科学与工程学院

以生物学理论为依据,从人工智能和人工生命相结合的角度提出了人工鱼的高级行为规划和运动模型。高级行为规划即设计多种行为序列以实现当前意图,使人工鱼能够根据不同的环境条件选择相应的行为策略。运动模型在高级行为规划指导下,将... 详细信息

以生物学理论为依据,从人工智能和人工生命相结合的角度提出了人工鱼的高级行为规划和运动模型。高级行为规划即设计多种行为序列以实现当前意图,使人工鱼能够根据不同的环境条件选择相应的行为策略。运动模型在高级行为规划指导下,将行为序列分解为具体动作来执行,作用于环境。人工鱼的运动由饥饿度、危险度等内部状态驱动,并受体力的影响。仿真实验表明该模型能够更合理、有效地模拟真实鱼类的生命特征和智能行为。

关键词：人工鱼人工生命高级行为规划运动模型

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基于智能配电网环境的负荷预测分析

石河子科技 2024年第1期 30-33页

作者：魏山国网汉中供电公司陕西省汉中市723000

为提升网运行安全性,达到提升负荷预测的精度的目的。本研究使用了人工鱼群算法,建立了PSO-LSSVM模型,在这其中,经过实验以及理论知识的结合进行研究可以发现,PSO-LSSVM模型的精准度明显更高。主要是由于人工鱼群算法对初值要求相对较低... 详细信息

为提升网运行安全性,达到提升负荷预测的精度的目的。本研究使用了人工鱼群算法,建立了PSO-LSSVM模型,在这其中,经过实验以及理论知识的结合进行研究可以发现,PSO-LSSVM模型的精准度明显更高。主要是由于人工鱼群算法对初值要求相对较低,本文利用了人工鱼群算法对于初值要求不高这一明显特性,在这其中,LSSVM模型精度相对较高,但是对于短期负荷预测模型参数选择方面,仍然具有一定的盲目性,因此,PSO-LSSVM模型就有效解决了这一问题,值得进行广泛应用。

关键词：智能配电网人工鱼负荷预测预测模型

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基于多智能体原理的人工鱼交互仿真建模方法

系统仿真学报 2008年第13期20卷 3355-3358,3362页

作者：孟祥嵩尹怡欣江道平班晓娟北京科技大学信息工程学院北京100083

为解决计算机动画中人工生命体存在的数学模型复杂、计算量大、交互性差的问题,提出一个基于多智能体原理的虚拟生物交互自组织行为建模方法,并以人工鱼为例,将多智能体原理和微分对策方法结合,可以在不需大量计算的情况下实现人工鱼的... 详细信息

为解决计算机动画中人工生命体存在的数学模型复杂、计算量大、交互性差的问题,提出一个基于多智能体原理的虚拟生物交互自组织行为建模方法,并以人工鱼为例,将多智能体原理和微分对策方法结合,可以在不需大量计算的情况下实现人工鱼的多种竞争交互行为仿真。试验表明,采用交互建模方法的人工鱼同环境和其他生物的竞争交互仿真行为更加高效、自主和智能。

关键词：人工生命人工鱼多智能体微分对策

人工鱼的“叨食物行为”和“求偶行为”的运动规律模型

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计算机工程与应用 2005年第12期41卷 22-25,30页

作者：杨国为青岛大学中国科学院半导体研究所神经网络研究室北京100083

提出了表现人工鱼的“叨食物行为”和“求偶行为”的局部运动规律模型和模型的随时连续切换方法,使基于这些模型和方法开发的人工鱼社会行为系统,一方面能表现鱼的“叨食物行为”和“求偶行为”,另一方面能无限广义循环运行,有良好的人... 详细信息

提出了表现人工鱼的“叨食物行为”和“求偶行为”的局部运动规律模型和模型的随时连续切换方法,使基于这些模型和方法开发的人工鱼社会行为系统,一方面能表现鱼的“叨食物行为”和“求偶行为”,另一方面能无限广义循环运行,有良好的人机交互性能,且系统中鱼的外观、运动和行为在视觉上令人信服、逼真,不会出现动画角色‘突变’、‘突失’、‘跳变’不佳视觉效果。一定程度上解决了动画角色多运动规律模型随时连续切换难题。

关键词：人工生命人工鱼动画模型随时连续切换

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人工鱼的智能行为控制研究

人工鱼的智能行为控制研究

作者：黄思浩上海海洋大学

学位级别：硕士

人工生命是由信息及生命等多种领域学科交互后的产物，它是21世纪最热门的研究方向之一。人工生命主要是以自然生命作为研究对象，以模拟自然生命过程机理作为主要研究内容，并且以扩展自然生命特性作为研究的终极目标。采用人工生命的... 详细信息

人工生命是由信息及生命等多种领域学科交互后的产物，它是21世纪最热门的研究方向之一。人工生命主要是以自然生命作为研究对象，以模拟自然生命过程机理作为主要研究内容，并且以扩展自然生命特性作为研究的终极目标。采用人工生命的手段再现自然生命特性，不仅帮助人们更好地了解自然以及最终受益于自然，而且能够对研究自然动画及智能机器人等相关领域提供借鉴作用，由此可见人工生命的研究具有不可估量的重大意义。基于软件的虚拟自然生物是人工生命的一个重要研究分支，即通过对自然生物进行行为建模，利用计算机等设备再现生物行为。但是，当前在生物行为建模中仍存在着一些不足之处：（1）目前生物行为决策模型仅将其周围外部环境信息作为其行为决策依据，忽略其自身内部状态信息，并默认其内部状态为理想情况。（2）已有研究者通过实验证明生物的行为决策与其自身情感状态密切相关，而当前的行为决策模型都忽视生物情感这一重要特性。（3）生物的集群过程是个体间不断交互的过程，交互个体的选择方式对生物集群行为具有重大影响，但当前模型都采用基于半径R的方式选择交互个体，采用此方式不仅使交互个体数量受距离R所限制，而且缺乏相关生物理论依据。（4）当前众多模拟实验仅在一维空间中对生物模型进行构建，但在一维空间中构建生物模型势必会忽略生物的转向以及碰撞等相关问题。由于鱼类的行为模式与其它自然生物相类似，在自然生物界具有一定代表性，因此本论文以涂晓媛[1]博士建立的人工鱼作为研究对象，以生物科学以及其它相关学科的有关研究成果作为研究理论依据，以生物智能以及人工生命的理论和方法作为研究手段，将人工生命以及生物智能行为合理地整合起来，研究虚拟人工鱼的智能行为控制方法，最后构建出具有高度符合自然生态角色的人工鱼智能行为仿真动画系统。本论文的工作主要包含以下几个方面：（1）研究个体人工鱼的行为控制方法本文以鱼类具有情感特性以及情感影响生物行为决策能力为依据，在传统人工鱼行为框架中引入情感因素，提出一种基于情感的个体人工鱼行为控制模型。首先，以人工情感为理论依据，建立模糊情感推理模型;其次，将模糊情感推理模型与CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)神经网络相结合，建立一种混合模型，以此进行行为决策;最后，依据行为决策提出一种基于权值的人工鱼路径选择策略。（2）研究群体人工鱼的行为控制方法针对目前生物集群行为模型在设计交互个体机制上的缺陷，本文提出一种基于拓扑距离的人工鱼集群行为模型。首先，以Ballerini[2]等人的研究成果作为理论依据，采用拓扑距离的方式选择交互个体，并对交互个体数量进行限制;其次，为生物个体划分一个同步区域，采用先聚拢后同步的集群策略模式;最后，根据模拟集群行为过程中易产生穿透现象的缺陷，从系统开销以及应用场景角度出发，提出一种碰撞处理方案。（3）虚拟环境下人工鱼智能行为仿真动画的设计与实现本文将计算机图形学相关知识作为理论基础，并结合OpenGL图形库与C++编程语言，在Visio Studio2010环境下设计并实现了基于人工鱼行为控制方法的仿真动画系统。该系统分别模拟了人工鱼的个体行为以及群体行为，主要包括人工鱼的捕食、逃逸、集群等常见行为。本文分别提出了基于情感的人工鱼行为控制模型以及基于拓扑距离的人工鱼集群行为模型，通过理论分析表明本文提出的人工鱼行为控制方法更好地符合自然生物特性，并利用仿真动画证明了方法可行性及有效性，为研究人工生物行为提供了新思路。

关键词：人工鱼情感行为控制集群碰撞处理