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进化计算算法在路径优化中的应用

笔者主要想要研究优化领域中和路径优化相关的问题。在研究路径优化问题时,主要运用的优化算法是遗传算法。该算法在进化计算中,是应用  (本文共1页) 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

改进粒子群优化算法在路径优化中的应用

近些年,随着人工智能的发展,机器人在现代生活中的应用越来越广泛(例如工业、农业、医疗、航空航天等方面)。而路径优化则是机器人实施各种操作最基本的环节,其本质是在充满障碍物的环境中,按照一定的技术指标(例如:路径最短,时间最少,花费最小等),找到一条满足特定技术指标的从起点到终点和障碍物之间无碰撞的路径。本课题主要从以下几个方面来讨论该问题:(1)优化环境的选择:通常情况下,路径优化环境状态通常分为静态环境和动态环境,静态环境一般是指障碍物不随着时间的变化而变化,而动态环境则是指障碍物随着时间的变化而变化。本课题是从基础出发,选择静态环境作为研究背景,研究该状态下路径优化的一般过程。(2)问题的处理:路径优化问题通常涉及的优化指标并不仅仅只有一个,在本课题中主要考虑安全性指标和路径最短指标。这两个优化指标可以整体作为单目标来处理,此时用总的惩罚函数来对该问题进行评价。在前期的工作中主要使用静态惩罚函数,而后期在克服静态惩罚函数缺点...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

基于人工免疫思维进化算法的足球机器人路径规划

足球机器人系统是机器人研究的一个分支,属于可行走智能机器人系统。它是由硬件或仿真机器人进行的足球比赛,既是一个多智能体系的典型问题,又是研究分布式智能体的理想平台。如今,足球机器人已经成为人工智能和机器人学的测试平台,未来的五十年中,人工智能的主要问题是“多智能体动态环境中的问题求解”,其测试平台就是足球机器人比赛系统。因为足球机器人系统具有典型性、可行性、客观性、综合性的特点,所以它是连接基础研究与应用技术开发的桥梁。同时,足球机器人也是推动信息自动化领域的产、学、研相结合的重要途径。与足球机器人相关的研究主要集中在软硬件平台、运动控制、多智能体合作与路径规划。其中的路径规划是足球机器人智能体系中的一个重要环节,它的适应性强弱和实现上的难易直接影响到智能水平。足球机器人系统中,路径规划是高层决策和底层控制间的衔接部分,路径规划算法的性能在很大程度上影响机器人队员的性能。机器人路径规划问题可定义为:给定机器人的出发点和目标点,在...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

免疫进化算法及其在多机器人协作中的应用研究

人工免疫系统是一新的模拟自然免疫系统的人工智能方法,是基于生物免疫系统的功能、原理、基本特征以及相关理论而建立的,用于解决各种复杂问题的计算系统。其研究旨在通过深入探索生物免疫系统中蕴含的信息处理机制,建立相应的工程模型和算法,开拓新型智能信息处理系统。本文基于免疫克隆选择机制,提出了几种免疫进化算法,其中包括亲和度引导的粒群进化免疫算法,多样度引导的变异协同进化免疫算法和多种群免疫协同进化算法。通过相应算法在函数优化问题中的应用,验证了研究的结果,肯定了其具有解决复杂问题的潜力。同时将免疫进化策略应用于多移动机器人的协作路径规划,论述了采用免疫进化算法进行机器人路径规划的方法和实验结果。设计了带有进化决策和协同进化机制的多机器人体系结构。论文的主要工作如下:1.为了克服传统免疫进化算法所存在的收敛速度较慢等问题,通过理论分析和实验,提出了一种将改进的粒群进化方程引入免疫进化过程的新算法,并证明了其收敛性。2.探讨了变异算子对种...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
东华大学

基于微分进化算法的无线传感器网络若干优化问题研究

物联网、大数据、云计算是未来科技的发展趋势和研究热点,无线传感器网络(WSN)是物联网和大数据的基础设施,也称为物联网的雏形,它由大量具有无线通信与计算能力的无线传感器节点组成,具备信息采集、传送、处理于一体的分布式网络系统,并具有灵活性、自组织、动态性、以数据为中心的特点。WSN的这些特点与物联网、大数据的特点非常相似,因此对WSN的研究具有较强的实际意义和广阔的发展前景。无线传感器网络的部署实施需要考虑节能性和覆盖性,这些需求使得WSN中存在诸多复杂优化问题,例如WSN最长生存时间问题、覆盖问题、最优路径问题等。这些优化问题多数为NP难题,为解决此类复杂优化问题,研究人员发现用大自然为蓝本的模型和象征,以达尔文进化论为基础的进化算法在求解此类问题时表现出较好的效果。微分进化属于进化算法的新兴分支,是一种基于种群的并行迭代优化算法,其性能主要由变异因子,交叉概率因子和种群规模等决定,具有结构简单、收敛迅速、鲁棒性强等优点而受到...  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
东华大学

动态多智能算法及其在物流配送系统中的应用研究

随着经济和人口的快速发展,产业集聚效应进一步加深;用户消费水平和采购需求不断增加,物流活动急剧增加。因此,物流车辆也不可避免地增加,这些物流车辆的排放和能源消耗远远大于用于日常出行的乘用车。无可否认,高效快捷的现代物流业对促进经济发展起着关键作用。此外,还造成能源消耗、环境污染和交通问题等一系列问题。如何从物流配送系统中减少物流活动的负面影响已成为现代物流行业的重要课题之一。究其原因在于业内尚未形成优势互补和双赢的局面,而且分布简单而单调,其功能也不能满足多元化和多层次的物流配送需求。来自中投顾问的一份数据显示,不足一半的物流企业建立了物流信息管理系统和内部网络资源,其中80%的物流企业仍然处于应用的初级阶段,约15%的物流企业处于流程改造和控制的优化阶段,仅有5%的物流企业已经提升到供应链水平。云计算的发展是IT领域的一次重要过渡和标志性的转变。云是一个有效可用的虚拟化资产,是共享资产的各种服务器的互联网络。云计算通过虚拟化变...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>