一种与人工神经网络结合的人工内分泌系统模型

人体的内分泌系统具有强大的自适应、自调节能力.在人体的内分泌系统中,甲状腺激素能使人类在紧急情况下产生异常迅速的反应,从而增加人类的生存概率.本文借鉴甲状腺激素的分泌,储存和释放机制,提出一种新的与人工神经网络结合的人工内分泌模型,称为TAES(Thyroid hormone inspired Artificial Endocrine System)模型.TAES模型可以增加控制系统对动态环境的适应性.本文将TAES模型应用于机器人避障实验中.实验结果表明,该系统可以增加机器人在紧急情况下的避障能力.     

人工内分泌系统研究

内分泌系统蕴含着复杂而独特的信息处理机制,受其启发而产生的人工内分泌系统(AES)有着很好的发展前景。本文首先从不同层次上对内分泌系统进行了总结,进而对一些典型的AES模型及其应用进行了全面分析,讨论了应重点关注的研究方向,从而使人们在此方向上研究其理论和应用技术,更好的满足复杂系统对智能信息处理的应用需求。     

利用变结构系统理论实现人工肌肉的夹持力控制

本文推导了人工肌肉系统的数学模型.探讨了用变结构系统理论实现人工肌肉的夹持力的控制方法,给出了仿真和实验结果.人工肌肉既可以输出力(力矩),又可以调节刚性,是一种在柔顺运动控制中很有应用前途的新型作动器.     

基于虚拟力的群机器人围捕算法

启迪于物理学中的范例,探讨了基于虚拟力的群机器人围捕算法的原理和方法。制定了详细的系统性能评价指标（稳定时间、层数、层间距离、层中机器人个数、机器人密度等参数）。分析了围捕性能与机器人数量、虚拟力的关系;提出了目标对机器人作用力的分层结构思想,实验显示不仅加快了围捕速度,而且提高了围捕分层的质量;提出了机器人绕目标转动的围捕方法,解决了势场法中常见的局部极点问题,并且大大提高了围捕的速度和质量。设计了一个简单的实体机器人实验证实了围捕算法的可行性,指出了今后的研究方向。     

人工心理情感模型的个人机器人

以心理动力学中心理能量概念为基础,根据情感能量守恒定律,建立了情感状态能量分布描述空间和情感状态的概率描述空间,分析情绪状态的变化过程,提出情绪状态自发转移过程的隐马尔可夫链及其模型算法.利用MATLAB建立相关情感状态变化的仿真研究平台,研究情感状态的变化规律.根据以上人工心理情感模型及其变化规律构建出个人机器人综合研究平台软、硬件体系结构,并通过该系统的实际运行实验验证了其有效性.     

绝对定位机制下目标位置估计辅助的群机器人搜索

基于扩展微粒群算法模型控制群机器人协同搜索目标时,成员机器人在社会经验和自身认知,主要是社会经验引导下逐步向目标趋近.由于社会经验仅从成员机器人的认知中“选举”产生,未形式化地融合多个机器人的经验,因此文中从群机器人通信子系统在本质上属于无线传感器网络的事实出发,引入集体决策机制,改进社会经验的生成模式.用无线传感器网络中的测距定位方法来估计目标位置,并将估计值作为社会经验引入现有模型.仿真结果表明,当群体规模够大时,采用文中社会经验生成模式可使协同搜索速度得到提高.     

基于内分泌调节机制的粒子群算法

借鉴内分泌系统的高级调节机制,提出一种基于内分泌调节机理的粒子群算法.首先设计一种结合当前粒子群的最好适应度、平均适应度和局部适应度的情感评价方法,对下一代粒子群进行情感评价,然后用神经系统和内分泌系统共同作用,对粒子群的行为进行更新,在更新过程中。引入动量项减少局部收敛的发生.文中同时分析了算法的收敛性,并对几个典型函数优化问题和机器人路径规划进行实验,验证方法的有效性.     

群机器人围捕多个入侵者的人工力矩方法

群机器人协作围捕多个入侵者的问题是一个富有理论和工程应用价值的问题.针对这一问题提出了一种基于人工力矩的自组织围捕方法.首先基于同盟、围捕曲线等概念给出了围捕机器人基于局部信息计算与调整吸引点的方法,来引导围捕机器人在向入侵者的运动过程中快速地形成理想的围捕队形.然后分别针对围捕机器人和入侵者设计了人工力矩运动控制器,...     

群机器人自组织围捕多个入侵者的链阵方法

针对群机器人在二维给定区域自组织围捕多个入侵者问题提出了一种链阵方法.链阵中的机器人分为链首和链节,其中链首不但会环绕围捕目标运动而且能也只有它们能发布招募信息,以招募更多的机器人参与围捕同时又能使参与者不致太多.链节机器人则只需简单地跟随leader不停运动以形成链阵.机器人的运动由人工力矩运动控制器驱动,该控制器能使机器人在完成任务的同时而又不会发生碰撞.仿真结果表明,链阵方法可以根据实际需求动态调整链阵中的机器人数,能使围捕不同目标的机器人结成统一的链阵.链阵的不停移动则有利于机器人在数量较少时包围入侵者.     

基于晶格的人工内分泌系统模型及在多机器人系统中的应用

为了解决多机器人系统分布式控制问题,借鉴人体内分泌系统研究的理论成果,提出基于晶格的人工内分泌系统模型.该模型以环境晶格化为基础,以细胞智能化为依托,以累加激素为纽带,以靶细胞为导向,能够适应外环境的持续变化,保持内环境的相对稳定,充分体现人体内分泌系统的自组织和自修复特性.实验结果表明,无需复杂的集中控制策略,基于该...     

人工免疫原理在入侵检测系统中的应用研究

介绍了生物免疫系统的免疫原理,并且分析了目前入侵检测系统（IDS）及其存在的问题.为了解决这些问题,提出了一个基于人工免疫原理的入侵检测模型,该模型使用负筛选算法产生检测规则集.最后通过一个实例检验了这个系统,该系统与其它入侵检测系统相比增加了可适应性、自治性、健壮性等特点.     

Adaptive hierarchical artificial immune system and its application in RFID reader collision avoidance

This paper proposes an efficient adaptive hierarchical artificial immune system (AHAIS) for complex global optimization problems. In the proposed AHAIS optimization, a hierarchy with top-bottom levels is used to construct the antibody population, where some antibodies with higher affinity become the top-level elitist antibodies and the other antibodies with lower affinity become the bottom-level common antibodies. The elitist antibodies experience different evolutionary operators from those common antibodies, and a well-designed dynamic updating strategy is used to guide the evolution and retrogradation of antibodies between two levels. In detail, the elitist antibodies focus on self-learning and local searching while the common antibodies emphasize elitist-learning and global searching. In addition, an adaptive searching step length adjustment mechanism is proposed to capture more accurate solutions. The suppression operator introduces an upper limit of the similarity-based threshold by considering the concentration of the candidate antibodies. To evaluate the effectiveness and the efficiency of algorithms, a series of comparative numerical simulations are arranged among the proposed AHAIS, DE, PSO, opt-aiNet and IA-AIS, where eight benchmark functions are selected as testbeds. The simulation results prove that the proposed AHAIS is an efficient method and outperforms DE, PSO, opt-aiNet and IA-AIS in convergence speed and solution accuracy. Moreover, an industrial application in RFID reader collision avoidance also demonstrates the searching capability and practical value of the proposed AHAIS optimization.     

新型多功能安防监控系统的研究与应用

本文介绍了新型安防、监测、监视、监听、监控系统的研究依据、课题研究的现状、研究的内容、研究的重点与新型多功能监控系统的安装与调试方法。     

统一混沌系统及其在安全通信中的应用

采用反馈线性化对统一混沌系统进行同步控制.并用Matlab进行了数值仿真,仿真结果表明这一方法对统一混沌系统同步控制的有效性和快速性,并设计了相应的混沌键控通信系统.     

基于危险理论和DCA的WSNs入侵检测系统模型

针对无线传感器网络(WSNs)由于自身特点易于遭到入侵且传统被动的安全机制无法完全应对这一问题,对人工免疫系统(AIS)进行研究,设计一种新的入侵检测系统(IDS)模型。模型采用危险理论和适用于WSNs的改良树突状细胞算法(DCA),可使节点之间彼此分工合作共同识别入侵,加强了网络的鲁棒性。仿真结果显示:与早期的自我—非我(SNS)模型相比,研究的模型在检测能力和能耗上均有很好的表现。     

石化企业制造执行系统及应用

国内石化企业与国外相比在生产管理上尚存在一定差距,这给企业取得竞争优势造成巨大的瓶颈。制造执行系统对于提升企业生产管理水平,促进企业信息化建设具有至关重要的作用,是缩小该差距的有效途径。国外已开发很多优秀的制造执行系统软件,但其在国内应用方面尚有不足,不能较好地适应中国企业生产管理的实际情况。本文针对国内石化企业制造执行系统的需求特点,结合企业业务流程知识,建立统一的工厂模型,设计出以企业数据集成平台为支撑,集生产计划、生产统计、生产调度、操作管理、物料移动、能源管理、关键绩效指标、综合展示等业务模块为一体的面向石化企业的制造执行系统。分析了该系统在石化企业的实际应用效果。实践表明,该方案具有良好的可重构性、可集成性和敏捷性。系统在石化企业中可与原有的信息系统相互支持,实现企业内信息的合理有效集成,增强了业务透明度,提高了工作效率,从而极大提高企业信息管理水平并实现更加高效和优化的生产。系统的成功实施对于相关企业的信息化建设具有重要的指导和借鉴意义。     

基于属性的访问控制模型及其在企业信息系统中的应用

分析了基于属性的访问控制模型(ABAC)的工作原理及特点,并以在企业信息系统中的应用为例说明了该模型的有效性.     

Rough集理论及其在地质图形系统中的应用

20世纪80年代初,波兰数学家Z.Pawlak提出Rough Set(RS)的数学理论,直到10年之后,由于这个理论在机器学习、从数据库中发现知识、决策支持与分析等方面的应用,才引起人工智能(AI)研究者的关注.介绍了Rough理论基本概念和方法,并将Rough集理论引入地质图形系统领域,给出了Rough集理论用于地质图形系统中属性分析和知识发现的方法.为地质图形系统的属性信息处理开辟了一条新途径.     

现代化工流程报警系统优化算法及应用

过量的流程报警信息给操作者的决策和诊断带来困难,根据现代化工流程报警的特点,提出基于动态模糊聚类算法对化工流程报警系统进行合理分组,采用模糊差异驱动决策算法对报警等级排序,在线优化流程报警系统,提高报警系统的有效性。结合乙烯裂解炉系统的报警优化验证了提出的优化算法的有效性,对现代化工过程参数报警系统管理和操作优化具有较强的实用性。