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《广东工业大学》 2006年
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基于线性变换的适应度函数及机器人进化计算研究

彭伟民  
【摘要】:智能化是计算机机发展的必然趋势,无论是计算机控制,还是商用民用软件,都要求含有越来越高的智能因素,因此人工智能的研究越来越受到重视。20世纪80年代,基于结构演化的人工智能理论——计算智能理论迅速成为人工智能研究新的主流。计算智能包含广泛的研究领域,各领域之间存在着深刻的联系,且相互促进,进化计算就是其中一个重要领域。 进化机器人的思想主要来源于进化计算。在进化机器人中,设计者的工作主要是决定进化框架和评估策略,评估中所采用的适应度函数在很大程度上决定了系统的行为。常用的适应度函数的设计方法有线性变换法、幂函数变换法、指数变换法和方差调整法等。同时,进化框架中的进化参数,如选择概率、交叉概率和变异概率等对进化过程和结果非常关键。通过研究机器人进化计算中适应度函数及进化参数的设计,达到群体多样性与收敛性、进化性能与进化速度的统一,从而优化进化机器人中进化框架和评估策略的设计。这对于进化计算和进化机器人学的发展都具有重要的意义。 本论文研究内容:运用线性变换法研究机器人进化计算中的适应度函数的选择及进化参数的改进,着重研究适应度函数的选择。在线性变换法中,比率系数和幅度系数最终决定线性变换的结果,而幅度系数由比率系数和适应度平均值系数决定。根据不同的进化阶段,建立比率系数和适应度平均值系数自适应变换的表达式,得到按比率、幅度及比率和幅度三种基于线性变换的适应度函数的进化计算。而进化参数表达式的建立,则需要根据进化阶段的不同和个体适应度的大小而定。 本文创新之处:通过建立根据进化前期或后期自适应变换的比率系数、适应度平均值系数及选择概率、交叉概率和变异概率等进化参数表达式,构造了三种基于线性变换的适应度函数及进化参数的数学模型,设计相应算法,然后在Evorobot系统中进行了相关的仿真实验,并对仿
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP18

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王婷;基于演化硬件的可重构技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王越超;基于可拓变换的进化算法优化研究[D];广东工业大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭毓,林喜波,胡维礼;基于代沟信息的自适应遗传算法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
2 赵曙光,焦李成,王宇平,杨万海;基于均匀设计的多目标自适应遗传算法及应用[J];电子学报;2004年10期
3 蔡自兴,刘娟;进化机器人学研究的若干问题[J];福州大学学报(自然科学版);2001年04期
4 乐秀璠,覃振成,尹峰;基于自适应模拟退火遗传算法的多目标最优潮流[J];继电器;2005年07期
5 林亚平;概率分析进化算法及其研究进展[J];计算机研究与发展;2001年01期
6 陈海英,郭巧;进化机器人[J];机器人;2003年01期
7 余有明,刘玉树;进化计算的理论与算法[J];计算机应用研究;2005年09期
8 刘娟,蔡自兴,涂春鸣;进化机器人学研究进展[J];控制理论与应用;2002年04期
9 季厌浮,张绍兵;计算智能技术及其应用[J];煤炭技术;2004年02期
10 何新贵,梁久祯;利用目标函数梯度的遗传算法[J];软件学报;2001年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨宇明;遗传算法的实施技术研究[D];重庆大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
2 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
3 汪祖柱,程家兴;求解组合优化问题的一种方法—分枝定界法[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年01期
4 吴金华;戴淼;尹剑;;基于遗传神经网络的陕西省土地利用结构模型研究[J];安徽农业科学;2008年36期
5 李华东;;基于主成分分析法和层次分析法的大熊猫生存环境因子研究[J];安徽农业科学;2009年15期
6 党媛;李祚泳;邹艳玲;;基于蜜蜂免疫进化算法的湖泊富营养化评价[J];安徽农业科学;2010年16期
7 曹素兵;朱婵;;RNA二级结构遗传预测算法中的选择操作研究[J];安徽农业科学;2011年14期
8 郑克;王喜成;;基于服务最大化的果蔬品配送中心选址问题[J];安徽农业科学;2011年14期
9 高伟增;曹玉松;张江维;;渠系配水优化遗传算法求解[J];安徽农业科学;2011年19期
10 叶长芳;雷继呈;高卫斌;;自适应遗传算法在智能组卷中的应用[J];信息安全与技术;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李枚毅;游维;蔡自兴;;多样度和适应度引导的遗传算法操作概率计算研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
4 许秀英;甘龙辉;陶冶;黄操军;;基于遗传神经网络的土壤含水率预测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 王鑫;于洪亮;段树林;宋玉超;;基于遗传算法选择优化神经网络的柴油机故障诊断研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
6 牟在根;张举兵;陈云周;;结构优化设计的遗传算法研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
7 赵金帅;;基于遗传算法和L滤波的混合噪声滤波算法[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
8 胡海洋;绪梅;;基于FPGA的遗传算法在核爆监测中的应用[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
9 张启义;张智;梅冬;;遗传神经网络在公路物资运输量预测中的应用[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
10 陈佳彬;张翔;;全局优化算法研究[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 樊建聪;分布估计学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 曹宇;利用遗传算法对声障板优化设计的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
10 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
3 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
4 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
5 王庆丽;火电厂负荷经济调度算法研究及锅炉热经济性诊断[D];郑州大学;2010年
6 孔祥伟;城市二次供水智能控制系统的研究与开发[D];郑州大学;2010年
7 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
8 杨素娟;南水北调工程芳芝段开挖渠道边坡稳定敏感性分析[D];郑州大学;2010年
9 张云珠;工业机器人手眼标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 白明;船舶管系路径优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明程,王静霞;数字系统设计研究中的进化硬件电路及应用前景[J];半导体技术;2001年08期
2 刘慧,朱明程;一种新型仿生硬件容错系统——胚胎电子系统[J];半导体技术;2002年05期
3 杨波;徐渊;朱明程;李广军;;一种改进的遗传算法进化有限状态机[J];电子科技大学学报;2007年02期
4 赵曙光,杨万海,刘贵喜;基于进化的电路自动设计方法[J];电路与系统学报;2002年01期
5 朱明程,温粤;FPGA动态可重构数字电路容错系统的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年04期
6 郭毓,林喜波,胡维礼;基于代沟信息的自适应遗传算法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年S1期
7 赵曙光,刘贵喜,王军宁,杨万海;基于自适应遗传算法的模拟电路自动设计方法[J];电子学报;2004年04期
8 蔡自兴,刘娟;进化机器人学研究的若干问题[J];福州大学学报(自然科学版);2001年04期
9 赵燕伟,刘海生,张国贤;基于可拓学的设计方案进化推理方法[J];中国工程科学;2003年05期
10 李玉峰;邱菡;兰巨龙;;可重构路由器研究的现状与展望[J];中国工程科学;2008年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李夏;基于可拓学的足球机器人系统策略及冲突消解的研究[D];广东工业大学;2002年
2 杨宇明;遗传算法的实施技术研究[D];重庆大学;2003年
3 刘颖;基于物元的可拓遗传算法[D];大连海事大学;2005年
4 关琳;基于Bitstream的演化硬件适应度评估技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 唐超;基于可拓学的山区高速铁路选线策略研究[D];西南交通大学;2012年
2 于跃;图像识别可拓策略生成系统的研究[D];山东大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石立宝,徐国禹;自适应进化规划及其在多目标最优潮流中的应用(Ⅱ)——基于自适应进化规划的多目标最优潮流[J];电力系统自动化;2000年08期
2 李志民,李卫星,王永建;基于熵理论的最优潮流代理约束算法[J];电力系统自动化;2001年11期
3 刘盛松,侯志俭,蒋传文;基于混沌优化和BFGS方法的最优潮流算法[J];电力系统自动化;2002年10期
4 孙勇智,韦巍;基于人工免疫算法的电力系统最优潮流计算[J];电力系统自动化;2002年12期
5 熊军,高敦堂,都思丹,沈庆宏;变异率和种群数目自适应的遗传算法[J];东南大学学报(自然科学版);2004年04期
6 刘明波,段晓军;一种求解多目标最优潮流的模糊优化算法[J];电网技术;1999年09期
7 卓峻峰,赵冬梅;基于混沌搜索的多目标模糊优化潮流算法[J];电网技术;2003年02期
8 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
9 陈小平,于盛林;遗传算法在FIR滤波器设计——频率抽样法中的应用[J];电子学报;2000年10期
10 朱学军,陈彤,薛量,李峻;多个体参与交叉的Pareto多目标遗传算法[J];电子学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周激流;遗传算法理论及其在水问题中应用的研究[D];四川大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 韦强;基于模拟退火遗传算法的CDMA多用户检测的研究[D];安徽大学;2001年
2 林喜波;基于遗传算法的装配序列优化[D];南京理工大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔梦天,张世禄,赵海军;线性矩阵不等式问题的进化计算解决方法[J];电子科技大学学报;2005年02期
2 张光铎,王正志;进化计算在机器学习中的应用研究[J];国防科技大学学报;1998年06期
3 王攀,王勇,徐承志,冯珊;一种时滞系统智能化控制新策略及仿真研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2001年01期
4 茅晓泉,胡光锐,唐斌;一种DHMM的混合训练方法[J];电子学报;2002年01期
5 康琦,张燕,汪镭,吴启迪;智能微粒群算法[J];冶金自动化;2005年04期
6 刘妹琴,廖晓昕,刘健勤;基于粗糙集的进化计算在位置伺服系统中的应用[J];自动化学报;2001年03期
7 余玲;刘康;李开世;;蚁群算法的连续空间算法研究[J];机械设计与研究;2006年02期
8 钮王杰;刘春艳;;遗传算法理论及其在智能控制中的应用[J];运城学院学报;2006年05期
9 张露;焦长义;;微粒群算法综述[J];河南广播电视大学学报;2007年04期
10 徐伟伟;;遗传算法理论及其在智能控制中的应用[J];济南职业学院学报;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黎明;周琳霞;杨小芹;;图像的进化计算分割法[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
2 褚德欣;;进化计算及其在智能控制中的应用[A];山西省科学技术情报学会学术年会论文集[C];2004年
3 赵清杰;杨波;;基于进化计算的BP网权值训练算法及其应用探讨[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
4 吕岗;赵鹤鸣;;一种优化前向神经网络权值的免疫算法[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
5 刘第楷;徐家云;李桂青;;进化计算理论在结构控制中的应用研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1997年
6 柯益华;胡学姝;;油气田产量预报Г模型参数估计的进化计算[A];2001年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2001年
7 马海平;李雪;林升东;;生物地理学优化算法的迁移率模型分析[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
8 金炳尧;蔚承建;何振亚;;一个基于遗传与局部搜索的概率学习算法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
9 赵明生;吴佑寿;;神经计算技术的发展和展望[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
10 远俊红;柳青;;软计算研究综述[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 易水;新词集锦(382)[N];计算机世界;2003年
2 本报记者 范毅波 张旭军;带上望远镜上路[N];网络世界;2005年
3 中国科技大学计算机系 邢方亮;计算智能百花齐放[N];计算机世界;2003年
4 邢方亮;计算智能大有可为[N];计算机世界;2003年
5 通讯员 张章 记者 冯珍;世界著名软计算专家玄光男教授到黄冈师院讲学[N];黄冈日报;2007年
6 思琦;智能机器人成人类远征太阳系得力“侦察兵”[N];大众科技报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹文君;面向不确定制造过程调度问题的进化计算方法及其应用[D];清华大学;2004年
2 王志春;基于进化计算的复杂分类算法研究及应用[D];天津大学;2010年
3 王帅强;基于进化计算的行为模型自动精化和排序学习方法的研究[D];山东大学;2009年
4 刘玉珍;基于进化计算的单目标优化问题研究[D];湘潭大学;2012年
5 杨海军;进化计算中的模式理论、涌现及应用研究[D];天津大学;2004年
6 李智欢;无功优化进化计算的局部搜索策略及多目标处理方法[D];华中科技大学;2010年
7 季伟东;进化计算优化前向神经网络的学习方法研究[D];东北林业大学;2013年
8 吕岗;免疫算法及其应用研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
9 薛明志;进化计算与小波分析若干问题研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 杨开兵;基于进化计算的多目标流水车间批组调度问题研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庞巍;进化计算算法在路径优化问题应用的研究[D];吉林大学;2004年
2 安磊;一种基于遗传算法的数据挖掘技术的研究与应用[D];河海大学;2001年
3 彭轩;遗传算法及其在图像分割中的应用[D];吉林大学;2006年
4 费璐璐;进化计算在作物生长模型优化中的应用研究[D];华东师范大学;2004年
5 华洁;函数聚类及其进化计算知识获取研究[D];西安理工大学;2010年
6 汪晗;基于进化计算的多目标优化与决策方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
7 彭伟民;基于线性变换的适应度函数及机器人进化计算研究[D];广东工业大学;2006年
8 于晓辉;进化计算和人工神经网络在多目标优化问题中的应用[D];山东师范大学;2004年
9 蓝海;CIMS环境下的数据仓库与数据挖掘应用研究[D];清华大学;2002年
10 高友智;基于进化计算的智能排课系统开发[D];武汉科技大学;2003年
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