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可靠性多目标优化设计的自适应行为博弈算法

计算机集成制造系统 2019年第3期25卷 736-742页

作者：冯嘉珍张建国邱继伟北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术重点实验室北京100191

为解决可靠性多目标优化设计问题,并考虑各博弈方行为方式的动态性特点,提出一种自适应行为博弈算法。每个设计目标被视为一个博弈方,在计算随机设计变量对目标函数影响因子的基础上,结合模糊聚类将随机设计变量集分解为博弈方的策略集... 详细信息

为解决可靠性多目标优化设计问题,并考虑各博弈方行为方式的动态性特点,提出一种自适应行为博弈算法。每个设计目标被视为一个博弈方,在计算随机设计变量对目标函数影响因子的基础上,结合模糊聚类将随机设计变量集分解为博弈方的策略集;建立了自适应行为规则,在新一轮博弈开始之前调整各博弈方的博弈行为,以及目标函数与各博弈方自身收益函数之间的映射关系;在经历多轮博弈后,根据收敛准则得到博弈均衡解。汽车制动器的案例设计结果表明,在计算效率方面,自适应行为博弈算法比竞争博弈与合作博弈算法具有更明显的优势。

关键词：多目标优化可靠性策略集自适应行为博弈汽车制动器产品设计

个体自适应行为对结构化人群中传染病传播动力学的影响

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军事医学 2014年第2期38卷 129-134页

作者：徐致靖祖正虎许晴张文斗刘巾杰郑涛军事医学科学院生物工程研究所北京100071

人的个体行为对传染病在人群中的传播动态具有重要影响。研究和确定个体自适应行为与疫情发展态势之间的关系,是制定科学的信息发布和心理疏导机制从而做到有效防控疫情、避免社会恐慌的主要基础。该文旨在研究面对传染病大规模传播时,... 详细信息

人的个体行为对传染病在人群中的传播动态具有重要影响。研究和确定个体自适应行为与疫情发展态势之间的关系,是制定科学的信息发布和心理疏导机制从而做到有效防控疫情、避免社会恐慌的主要基础。该文旨在研究面对传染病大规模传播时,个体自适应行为的触发机制及其对传染病传播动力学的影响。通过分析SARS以来几次大规模突发传染病疫情下个体行为实证数据,确认了两种主要的信息源即公共信息和局部信息对个体自适应行为的诱导作用,并采用健康信念模型描述个体自适应行为的演化机制,采用复杂网络模型分析了自适应行为改变对疫情发展动态的影响。突发新发传染病疫情下的实时公共信息和局部信息诱导个体做出自适应的规避行为,从而降低了感染疾病的概率,有效地抑制了疫情的发展。个体自适应行为对传染病传播动力学具有重要的影响,有效的信息发布机制将诱导个体自适应行为的产生,进而对疫情防控产生积极效果,并可避免社会恐慌的产生。

关键词：自适应行为传染病动力学接触网络生物安全

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移动机器人自适应行为选择的混沌特性分析

计算机应用研究 2012年第6期29卷 2138-2140,2144页

作者：李彩虹李贻斌王凤英赵磊山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 山东大学控制科学与工程学院济南250061

针对移动机器人运行环境的复杂非线性特性,提出一种将重构相空间理论应用到移动机器人自适应行为选择中的混沌非线性分析方法。在所采集的一维自适应行为动作选择随机序列的基础上,重构时间序列的相空间,并计算相空间的嵌入维数、混沌... 详细信息

针对移动机器人运行环境的复杂非线性特性,提出一种将重构相空间理论应用到移动机器人自适应行为选择中的混沌非线性分析方法。在所采集的一维自适应行为动作选择随机序列的基础上,重构时间序列的相空间,并计算相空间的嵌入维数、混沌吸引子和最大Lyapunov指数。计算结果表明,当运行环境中障碍物的分布密度较大时,移动机器人的自适应行为选择规律呈现混沌特性。这为结合混沌理论,给移动机器人的自适应行为选择提供更精确的控制,提供了理论基础。

关键词：移动机器人自适应行为混沌重构相空间

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基于认知体系的自适应行为建模方法

科学技术与工程 2016年第25期16卷 111-115页

作者：王雪库涛靳冠坤陈曦尹纯源中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

预见性自适应行为的自主管理过程和自主目标实现,是目前人工智能领域的一个重要研究方向。基于SOAR认知体系框架设计了一种预见性自适应行为模型,将SOAR认知体系中的问题解决机制和学习机制应用到模型设计中,根据任务要求在特定的问题... 详细信息

预见性自适应行为的自主管理过程和自主目标实现,是目前人工智能领域的一个重要研究方向。基于SOAR认知体系框架设计了一种预见性自适应行为模型,将SOAR认知体系中的问题解决机制和学习机制应用到模型设计中,根据任务要求在特定的问题空间中设计合适的操作符,利用操作符实现状态的转移,达到预期目标状态;并在移动机器人的行为规划中实现了该模型,应用表明在实际环境中移动机器人可以自主进行行为选择,完成任务,取得了良好的仿真效果。

关键词： SOAR 认知体系自适应行为移动机器人

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数字化游戏中非玩家角色自适应行为的研究

数字化游戏中非玩家角色自适应行为的研究

作者：周文娟山东师范大学

学位级别：硕士

非玩家角色是指游戏中为了游戏进行而设置的由程序控制的角色，是虚拟游戏世界的重要组成部分，一直贯穿游戏情节的始终。所以，非玩家角色一直以来都是玩家关注的焦点，其设计的好坏在很大程度上影响着游戏的成功与否。为了呈现完整的... 详细信息

非玩家角色是指游戏中为了游戏进行而设置的由程序控制的角色，是虚拟游戏世界的重要组成部分，一直贯穿游戏情节的始终。所以，非玩家角色一直以来都是玩家关注的焦点，其设计的好坏在很大程度上影响着游戏的成功与否。为了呈现完整的游戏交互叙事，唤起玩家对于非玩家角色的认知和情感态度，设计者经常利用非玩家角色行为机制的控制来实现游戏角色之间的信息交互。因此，非玩家角色的行为研究受到了游戏设计者的高度重视。本研究通过相关文献的检索和分析得知，目前数字化游戏研究中非玩家角色的行为大部分是基于随机决策或者传统的预定义行为决策决定的，致使随着玩家体验游戏次数的增多，就可能清晰地认识到游戏中非玩家角色的大致行为模式，这样极大地降低了玩家的参与性，使玩家丧失继续体验游戏的兴趣。因此，本研究结合相关的理论研究，提出了研究的重点，即能否使非玩家角色拥有人类的思维模式，使其通过感知虚拟游戏环境的变化与自身状态的详细信息，制定行为决策和规划，指导自身的自适应行为，进而增加游戏的真实体验，牢牢地吸引玩家的注意力。有鉴于此，本研究采用文献分析法、案例分析法、系统开发研究法等研究方法，利用现有的游戏开发工具，设计与开发一款拥有非玩家角色自适应行为的数字化游戏。其主要研究工作有以下四个方面。（1）通过查阅与分析国内外的相关研究文献，对本研究中所涉及的概念以及理论进行详细的研究与阐述，为后续理论模型的构建和游戏实例的开发奠定理论基础。（2）参照国内外相关游戏案例的设计与分析，总结理论模型的构建思路和原则，并提出该理论模型的构建要素，以及各要素之间的相互联系，最终构建出具有非玩家角色自适应行为的游戏整体理论模型，进行非玩家角色自适应行为系统结构的细化设计。（3）结合具体的学科知识体系，进行详细的教学设计。在此基础上，利用“强化学习”技术实现非玩家角色自适应行为的控制，制定详细的各功能模块实现思路。其中包括各角色状态空间和行为空间的表示、不同状态——动作对值的修正，以及如何依据这些值选择合理的行为等。（4）鉴于以上提出的解决思路，利用相关游戏软件开发平台，开发设计出具体的游戏案例;并根据游戏运行效果，做出强化学习过之后的非玩家角色与非强化学习和传统强化学习训练的非玩家角色智能效果的相关实验验证。随着上述各项研究工作的逐步展开，本研究取得了以下三点研究成果。（1）本研究构建出具有非玩家角色自适应行为的游戏整体理论模型，并结合初中《思想品德》学科进行详细的教学设计。在此基础上分析了如何实现数字化游戏中非玩家角色的自适应行为，其中包括：在程序中各角色状态空间和动作空间的表示、奖惩反馈信号的制定、不同状态—动作对值的修正、根据这些值如何选择适合的行为以及这些行为应如何执行等。（2）本研究利用Eclipse软件开发平台实现了感知子系统、行为选择子系统以及动作执行子系统的设计，最终开发出一款名为《警察快跑》的数字化模拟游戏，且在数字化游戏网站这一载体上呈现出来。（3）结合非玩家角色自适应行为的游戏实例运行效果，做出实验研究结果的分析，比较强化学习过之后的非玩家角色与非强化学习和传统强化学习训练的非玩家角色之间的智能效果差异。由于研究者的时间及技术开发能力有限，数字化游戏中非玩家角色自适应行为的设计虽能够体现最初的研究意图和思想，但是仍然存在许多问题和不足，未来的研究工作将围绕如何能够更好的设计开发出非玩家角色的自适应行为。

关键词：非玩家角色自适应自适应行为数字化游戏

云服务系统性能自优化的自适应行为预判方法研究

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云服务系统性能自优化的自适应行为预判方法研究

作者：李智东北大学

学位级别：硕士

云计算模式的效用计算特征和按需付费模式,要求云环境下的服务系统不仅能够实现在资源代价最小的情况下满足应用所需的动态资源配置,还能够在其偏离预期行为时进行自适应地动态资源调整,从而持续提供符合用户预期的服务,目前,云环境下... 详细信息

云计算模式的效用计算特征和按需付费模式,要求云环境下的服务系统不仅能够实现在资源代价最小的情况下满足应用所需的动态资源配置,还能够在其偏离预期行为时进行自适应地动态资源调整,从而持续提供符合用户预期的服务,目前,云环境下服务系统的服务性能自适应问题已经成为服务计算和云应用领域的重要研究方向之一。但在当前基于“感知-决策-执行”的云服务性能自优化研究框架中,触发事件主要来源于SLA约束下的人工设计,这种缺乏自我演进能力的SLA约束事件难以应对当前复杂的云环境;另一方面,在决策过程中传统做法需要计算出资源调整、服务迁移、副本部署三种自适应动作类型下的动作序列后,再通过代价收益评估选择出其中的一种用于执行,这增加了自优化过程的能耗,不利于自优化过程的工作效率。针对传统研究的不足,本文在传统研究的基础上对服务性能自优化研究框架做了改进,新增了“预判”过程,提出了基于“感知-预判-决策-执行”的云服务性能自优化研究框架,并在“预判”过程中就传统研究中触发事件的设计问题与自适应动作类型选择问题中的不足展开研究。针对现有触发事件设计的不足之处,本文在传统基于SLA约束的触发事件的基础上,提出了预警事件的概念,并在组件历史运营数据的基础上完成了预警事件的生成算法设计,以此解决了事件判定中触发事件的自我演进问题;针对决策过程中服务性能自优化动作类型选择问题,本文提出了利用深度学习技术对组件的历史优化轨迹信息进行学习,并据此建立自适应动作类型选择模型的方法,该模型可以达到先选择出最佳的动作类型,随后直接生成执行序列的目的,这种改进可以降低自优化过程的资源消耗,同时也提高了自优化过程的效率。在本文末尾通过实验对本文提出的预警事件生成算法和自适应动作类型选择模型训练算法进行了实验验证。实验结果表明,本文提出的预警事件可以随着服务环境的改变自我演进,能在服务性能下降之前提前启动自适应优化过程;本文提出的自适应动作类型选择模型,可以根据实时环境信息在动作序列生成前准确选择出当前环境下最佳的自适应动作类型,实验结果验证了本文提出的方法的准确性和有效性。

关键词：云计算性能优化深度学习自适应行为触发事件

考虑自适应行为的协同创新项目违约风险传播过程研究

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考虑自适应行为的协同创新项目违约风险传播过程研究

作者：郭旭山东大学

学位级别：硕士

协同创新项目是当前开展协同创新活动的主要形式,跨领域、多主体参与是协同创新项目的典型特征,冲突也是这种多主体协同关系的固有属性。再加上创新活动本身的动态性和复杂性,不可避免地造成了协同创新活动的高度不稳定,因此协同创新项... 详细信息

协同创新项目是当前开展协同创新活动的主要形式,跨领域、多主体参与是协同创新项目的典型特征,冲突也是这种多主体协同关系的固有属性。再加上创新活动本身的动态性和复杂性,不可避免地造成了协同创新活动的高度不稳定,因此协同创新项目容易产生较高的违约风险。在协同创新项目中,各利益相关方形成的合作网络符合社会网络的特征,具有复杂的结构关系,风险在网络上的传播可能会导致整个项目的失败。协同创新项目的各相关方之间基于任务关系形成的合作网络可以作为违约风险传播的载体。相关方在项目进行过程中的任务关系变动、相互之间的状态影响可能会引起网络拓扑结构的改变,进而影响整个网络上的风险传播过程,因此预判相关方不同状态下可能采取的自适应行为更有利于在风险管控中采取针对性措施,具有重要意义。本研究首先将协同创新项目中的各相关方作为节点、相关方间的任务关系作为连线,通过WBS与RAM相结合的方法,构建了符合协同创新项目特征的违约风险传播网络。然后对违约风险的传播过程进行量化,在分析两点间违约风险传播过程的基础上进一步拓展到整个网络上的风险传播过程,构建了协同创新项目的违约风险传播模型。借鉴传染病模型,本研究依据节点自身的风险水平以及对风险的抵抗能力,将节点划分为正常态、感染态、违约态三种状态;将协同创新项目中的风险传播分为传染式的风险传递和伴随着任务关系变动的风险转移两种形式,以此反映不同状态相关方对于网络上风险传播所造成的影响。当遭受到重大违约时,相关方可能会采取不同的自适应行为以保障自身任务完成,这种任务关系变动可能会引起网络结构改变、任务强度变化、风险值变化等一系列影响,本研究明晰了这一过程。本研究选取了某工研院主导的一个协同创新项目作为案例来对违约风险的传播过程进行仿真模拟并据此提出了三种具有针对性的风险控制策略。根据仿真结果可知,项目风险传播具有较明显的阶段性特征,相关方的自适应行为在一定程度上能够起到改善网络结构、优化任务分配关系的作用。而优化项目网络结构、设置项目风险储备金、合理设置风险投入上限这三种风险控制策略可以有效降低违约风险在项目网络上传播的规模和效率。

关键词：协同创新项目违约风险传播自适应行为风险传播网络仿真模拟

具有自适应行为的SIS传染病模型建模与分析

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云南师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期42卷 23-27页

作者：崔健萌靳祯山西大学复杂系统研究所疾病防控的数学技术与大数据分析山西省重点实验室山西太原030006

基于均匀混合假设,建立了自适应SIS传染病模型,利用稳定性理论,研究了平衡点的存在性,并证明了无病平衡点与地方病平衡点的全局稳定性.

关键词：均匀混合假设自适应行为 SIS模型全局稳定性

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食物链算法及其参数分析

东北大学学报（自然科学版） 2007年第7期28卷 993-997页

作者：喻海飞汪定伟东北大学工商管理学院辽宁沈阳110004 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

根据人工生命突现集群与环境进行动态作用的特点,同时基于食物链也是生命系统中重要而又广泛存在的现象,通过定义各级人工生命的局部活动规则,提出一种具有食物链形式的人工生命算法,并称之为食物链算法.该算法是一类模拟自然生态系统... 详细信息

根据人工生命突现集群与环境进行动态作用的特点,同时基于食物链也是生命系统中重要而又广泛存在的现象,通过定义各级人工生命的局部活动规则,提出一种具有食物链形式的人工生命算法,并称之为食物链算法.该算法是一类模拟自然生态系统进化和自然生物信息处理机理来进行优化计算的人工生命算法.阐述了基于人工生命的食物链算法的定义、思想和算法流程;并进一步讨论了食物链算法中的生命代谢能量规则,人工生命活动邻域的变化规则;对算法的关键参数进行了系统的分析研究.根据测试结果,本算法具有很强的类生命特性,比如自治、进化、自适应等,这些特性使得它非常适合于那些类生物系统优化问题的求解,如分销网络系统的选址分配问题.

关键词：人工生命食物链算法生态系统突现集群自适应行为