计算机动画角色的高级行为控制

用人工生命方法创造计算机动画,增强了计算机动画的逼真度和生动性.为了更好地控制动画的进程,指导动画角色的行动,本文将人工智能方法引入到计算机动画的创作中.提出并建立了面向自繁衍的人工鱼的认知模型,提高人工鱼的认知能力,实现基于"动物逻辑"的人工鱼高级行为控制.建立了人工鱼产生交配欲望、产卵和环境选择等预定义行为的认知模型.实验表明,人工鱼的高级行为控制器可以使人工鱼更好地适应虚拟海底环境,并顺利完成交配、产卵等生命过程.     

分类觅食人工鱼群算法

针对人工鱼群算法搜索速度和搜索精度不高,且对高维问题寻优能力较差等缺点,提出了一种改进的人工鱼群算法——分类觅食人工鱼群算法(Assorted Foraging Artificial Fish Swarm Algorithm-AFAFSA)。该算法对执行觅食行为的个体分类进行更新,既保持种群的多样性又通过觅食行为加快算法的搜索速度,同时加入禁忌的思想帮助算法跳出局部最优,提高算法的性能。通过一系列的测试试验,发现改进算法在收敛速度和精度方面都有了明显的提高,对于高维问题有也具有较好的寻优能力。     

人工鱼的行为系统设计

人工鱼的行为选择是由行为系统控制的。人工鱼通过感知系统感知周围的环境,感知信息经过过滤机制的过滤传到行为选择模块,行为选择机制结合虚拟主体自身的内部状态,选择合适的行为,执行相应的行为程序,更新虚拟主体的内部状态,这个过程模型我们称为虚拟主体的自主行为模型。行为模型的目标是在动态的、不可预测的虚拟环境中正确指导虚拟人或虚拟动物的动作,换句话说,行为模型要完成的任务是：在相互冲突的目标之间权衡,根据当时的环境选择出对虚拟主体最适合的动作,本文就是对这一系统进行阐述和分析。     

基于改进人工鱼群算法的机器人路径规划

为改进人工鱼群算法在路径规划中的寻优作用,利用改进视觉范围和拥挤度因子函数,提高鱼群算法在机器人路径规划中的寻优工作。在传统鱼群算法中,视觉范围是恒定不变的。视觉范围决定寻优的全局和局部工作,拥挤度因子对算法收敛性具有影响。同时,在传统鱼群算法中,每次都选取最优解来执行,在栅格环境中往往会导致全局最优和局部最优互扰,导致路径规划不合理,为此,利用改进视觉范围拥挤度因子,同时记录可行解,当存在鱼群找到目标点时,就记录下找到目标点的鱼群轨迹,形成路径规划的可行解,在可行解中,选取路径最短为最优,保证路径的规划的合理性。与传统鱼群算法对比,证实研究算法在路径规划中具有更好的寻优工作,通过MATLAB仿真实验,验证了算法的有效性和稳定性。     

基于改进人工鱼群算法的复杂地貌无人机三维路径规划

针对无人机在复杂海域地貌中的三维路径规划,在人工鱼群算法的基础上提出了一种改进的适应性人工鱼群算法。首先,利用数学模型建立地貌的三维模型,选取路径最短为性能评价函数,保证路径规划的合理性;其次,考虑到传统的人工鱼群算法前期收敛速度慢,后期需要精确搜索提高算法精度,提出自适应步长和自适应视野范围来更新个体的位置。为了避免算法陷入局部最优,在追尾行为中引入鱼群中的社会经验位置进行更新;最后,利用MATLAB对在3个复杂程度不同的地图中与传统的人工鱼群算法与粒子群算法对比,仿真结果表明改进后的人工鱼群算法在三维路径规划问题求解中具有更好的收敛速度和精度。     

鱼群集群行为的建模与仿真

群体智能主要针对生物群体中简单智能个体相互作用表现出复杂智能行为进行研究.个体之间的组织结构、关系和群体行为的涌现机制是其研究的关键要素.首先对鱼群游动的规律进行分析,然后采用自底向上的建模方法建立了一种基于向量的数据模型,最后基于java技术建立了鱼群集群行为仿真系统,有效地模拟了个体鱼之间以及环境之间的相互作用,最终涌现出复杂的群体行为的过程.仿真模型和结果对其它群体的研究具有指导意义.     

改进人工鱼群的移动机器人避障寻优算法

针对移动机器人处于有障碍物的情况下寻找最短路径问题,对自制搬运机器人的运行环境进行建模,提出一种基于改进的人工鱼群算法(AVAFSA)的机器人避障寻优算法.该算法以传统的人工鱼群算法为基础,利用鱼群视野自适应的形式来对可见视线值的下限进行设定;引入衰减函数来改善视觉效果,引入自适应算子来增强步长的自适应能力,从而避免因...     

基于行为规划的智能电视遥控器设计

针对传统电视遥控器在海量节目单中搜索节目困难、固定按键操控复杂等问题,构建一种行为规划框架应用于电视遥控器设计中。在此框架中,基于行为语言建立融合用户需求和节目单信息的普适推理规则,并利用其知识表示和逻辑推理功能实现对节目相关内容的智能搜索,同时还可利用其填充性添加用户专属规则。由应用实例可知,应用行为规划框架的电视遥控器可智能理解用户需求,使其通过语音交互方式利用频道名字、节目内容即可观看其喜欢的节目,还可自行定义节目搜索限制条件,达到了可定制的智能搜索的目标。     

基于多行为融合的移动机器人路径规划方法

针对现有的移动机器人路径规划方法中存在的局部极小问题,提出了一种基于多行为融合的路径规划方法. 该方法定义3种机器人的基本行为并通过各行为间的切换完成路径规划任务. 其中,逃离局部极小行为利用尝试原则判断机器人是否落入局部极小陷阱,之后使用角度补偿原则逃离使机器人陷入局部极小陷阱的障碍物. 仿真结果和基于真实机器人平台的实验结果均证明本文方法较已有方法更具有可靠性以及适应性.      

动态环境下基于行为动力学的移动机器人路径规划

通过非线性微分方程描述的移动机器人各种行为模式的演变,模拟人类路径规划方式,应用行为动力学方法对动态环境下移动机器人路径规划问题进行了研究。首先,确定了路径规划的行为变量和行为模式,构建了机器人的航向角动力学模型与速度动力学模型,并分析了不稳定不动点,以及给出相应的解决方法;其次,为了得到更好的规划路径,采用竞争模型进行行为模式权值的自适应调节;最后的仿真结果表明模型是正确的,以及权值调节是有效的。     

智能生命随意性行为模型

将人工生命与人工智能相结合,并应用于计算机动画的研究.在用人工生命方法生成的计算机动画中,智能生命在虚拟环境中的行为有程序员事先设定好的预定义行为,同时也有随机出现的随意性行为.以人工鱼为例,建立了智能生命随意性行为的认知模型,并利用子集搜索等技术提高搜索效率.仿真结果表明,利用认知模型,智能生命可以较好地处理某些随机事件.     

量子人工鱼群算法

融合量子计算与智能优化的新型高效优化算法层出不穷,成为现在优化算法研究的主流.为此,将量子计算引入到人工鱼群算法中,提出一种新型的量子进化算法———量子人工鱼群算法.该算法用量子计算的方法重新描述了人工鱼的行为,用量子比特对人工鱼进行编码,用量子旋转门实现人工鱼的更新操作,用量子非门进行人工鱼变异,从而实现了目标的优化求解.并分别以函数极值和TSP问题为例进行了仿真,验证了算法的有效性.     

一类复杂规划问题的分层规划方法

分析了“计划编制”问题的特点，指出在ＡＩ中，此问题可归结为一类多施主（ｍｕｌｔｉ－ａｇｅｎｔ），并需对动作发生的时间、地点和动作的对象进行规划的复杂规划问题。据此，本文拓展了Ａｌｌｅｎ和Ｓ．Ａ，Ｖｅｒｅ的时间包（ｐａｃｋａｇｅ）和时间推理的某些概念，提出了时间窗口的概念及以此来求解“计划编制”问题的分层规划方法。最后给出了一个实际问题的解法。     

虚拟人平衡保持与恢复的行为动画合成方法研究

以突发事件下意外受扰的虚拟人为研究对象,着重研究其平衡保持与摔倒的行为控制机制及演化过程的动画仿真,探索现有工作尚未涉及的科学难点和有关问题的解决方法.具体包括:视觉、听觉受突发刺激扰动时,虚拟人主动避险中的平衡保持行为的动画合成技术;复杂、动态环境下,虚拟人受突发性外力作用而失衡后的反应式平衡恢复行为的动画合成技术;虚拟人平衡恢复失败后所采取的保护性摔倒行为的动画合成技术.     

乌鱼人工繁殖与苗种培育技术研究

采用人工催产、自然产卵、自然受精的方法对4对亲鱼进行人工繁殖,在水泥池进行孵化和培育,结果培育出1．2－1．5cm的鱼苗42000尾,培育至4－6cm,成活率85．2％,共35800尾。     

基于知识的计算机辅助工艺过程设计

描述了工艺过程设计的基本概念,及基于知识的计算机辅助工艺过程设计中的规划策略、约束和冲突,以及排序等基本问题及其在实际系统中的表现,并总结存在的问题及发展方向。     

鱼类对水动力环境变化的行为响应特征

介绍鱼类感觉水流运动特征的器官——侧线系统,分析鱼类侧线系统在感受水流速度、加速度、压力和振动源方面的功用,以了解鱼类感知水流运动特征的生理机理。为探求鱼类感觉水流运动特征后的响应模式,进行了水流流速、紊动以及切应力对鱼类行为影响的试验,并讨论水流紊动和切应力对鱼类的伤害。介绍了研究鱼类对水动力响应的新方法——SVP假设。在描述和分析鱼类与水流运动关系试验方法和流程的基础上,提出研究鱼类对水动力特征响应的关键是找到合适的指标,来耦合鱼类能够感觉到的水动力因素和水流运动特征量。     

长江口横沙浅滩挖入式港区的规划思路和关键技术

为落实中央政府关于"到2020年上海建成国际航运中心"的要求,适应世界航运业的船舶大型化、泊位深水化的发展趋势,上海迫切需要规划开辟新的深水港区.通过反复研究、论证和比较,本文提出:横沙浅滩是目前上海开辟新港区的最佳场所;建设挖入式港区,不但可以规避长江河口拦门沙与最大浑浊带影响,还可形成包括水深20 m以上的大量深水码头岸线,满足上海港今后20～30年的持续发展需求;优化规划方案可以避免对长江口深水航道工程产生不利影响;北槽深水航道的疏浚土可用于横沙浅滩的前期促淤成陆,挖入式港池水域的开挖土可就近提供大规模陆域形成所需的优质土源,从而大大节省陆域回填成本.