进化机器人学研究进展

如何提高机器人的自主性和适应性是目前人工智能领域的热点问题之一. 传统的集中式规划设计方法难以满足这些性能要求, 将进化机制引入自适应机器人的设计为解决这一问题开辟了新的思路. 系统地介绍了进化机器人学的研究背景、主要内容和现状, 将其与传统人工智能方法和基于行为的机器人学进行比较, 探讨了该领域研究中有待解决的问题, 并对今后工作进行了展望.     

遗传算法及其进化硬件设计研究

遗传算法(Genetic Algorithms，GAs)是进化计算中的重要领域．也是人工智能迅速发展的重要领域，它是一类模拟自然进化过程和达尔文“适者生存”的算法。这一算法企图通过使用诸如交叉、变异等算子从先前的候选解中生成最佳解。进化硬件(Evolvable Hardware，EHW)则是受自然进化得到灵感、设计硬件系统的新型设计方法，它是进化计算技术和电子硬件结合的产物。本文给出GAs在计算机模型中的基本概念．讨论进化再配置硬件的设计，最后给出几个进化实验的例子。     

基于平行进化的机器人智能控制研究

为增强机器人的实用性,使机器人在一定环境内能够自主完成指定任务,具备良好的环境适应能力需要在机器人系统的设计与开发中引入进化的机制与思想,在机器人对环境的反射中,通过学习促进机器人行为与功能的进化.在机器人进化思想的基础上,提出了一种机器人和软件人之问的平行进化方法,建立了平行进化过程的多重广义模型,给出了平行进化的具体算法,并在实际的变电站巡检机器人系统中加以实现与验证.实际应用情况表明平行进化的方法可以提升机器人智能化水平、扩展机器人功能.     

进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用综述

复杂机电系统设计自动化是知识自动化的一个重要分支, 在机器人系统设计、高档数控机床设计、智能装备系统设计等方面具有重要的研究意义和应用价值. 本文对进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用进行了综述. 首先, 介绍了几种常用进化计算方法及其优点; 其次, 对进化计算在电子系统、微机电系统和复杂机电系统三个领域的设计自动化进行了较为系统且全面的总结. 然后, 以一类典型的复杂机电系统—机器人系统的设计自动化为代表, 对进化计算在机器人系统设计自动化的研究发展进行了讨论. 最后, 针对进化计算在复杂机电系统设计自动化中存在的共性关键问题进行了讨论与展望.     

差分进化算法在游戏策略设计中的应用

基于Robocode机器人战斗仿真引擎,从设计原理和实际实现两方面阐述了运用差分进化算法来设计机器人行动策略。重点介绍差分进化算法理论如何与实际应用相结合:预先对机器人各种行为进行编程,行为选择逻辑应用差分进化算法实现,让机器人具有根据不同的场景和对手,自适应的选择最优的响应策略的能力。运用设计好的机器人与其它机器人战斗,对战斗结果进行分析。最后,提出可改进的若干方向。     

基于统计分析的分阶段进化神经网络方法

基于统计分析和分阶段进化，提出一种新的进化神经网络设计方法．本文方法 的进化过程分三个阶段：第一阶段，首先按训练样本统计特性设计较小规模的神经网络；第 二阶段，引入所有训练样本，在第一阶段的基础上，逐步扩展网络结构，新添加的神经元总 是单独训练并以抵消原网络的输出误差为其训练目标，直至训练网络达到误差要求．第三阶 段，利用统计方法，将网络中非线性变换作用相似的神经元合并，简化网络结构．本文方法 一方面减轻了进化算法的压力,另一方面指出了网络进化的方向使得进化网络的学习过程不 再是黑箱问题．计算机仿真实验表明，该方法是有效的．     

多样性指导进化算法及其在机器人路径规划中的应用

通过分析及结合机器人路径规划的进化编程仿真实验发现，保存最优个体或淘汰最差个体都会引起进化算法早熟现象，而种群多样性无疑在进化算法中扮演着关键角色。虽然多样性已经用于分析算法中，但是很少用于指导搜索。多样性指导进化算法使用了众所周知的到平均点距离法使变异期与杂交期交替出现。多样性指导进化算法在机器人路径规划问题中展现出显著的结果，与用适应值比较的简单进化算法有着重大的区别。     

基于神经网络的进化机器人组合行为方法研究

为了克服传统机器人设计方法存在的局限性,提高机器人的自适应能力,采用神经网络方法实现了进化机器人避碰、趋近及其组合行为学习,首先,提出了新的机器人模拟环境和机器人模型,结合了采用神经网络实现进化学习系统的方法。其次,对具有进化学习机制的机器人基本行为和组合行为学习系统进行了仿真,并通过仿真证明了新模型不要求环境知识的完备性,机器人具有环境自适应学习能力,还具有结构简洁、易扩展等特点,最后,对仿真结果进行分析与讨论,并提出了进一步研究方向。     

四腿机器人步态参数自动进化研究与实现

采用进化算法和基于自主视觉的适应度评估方法,实现了四腿机器人在RoboCup机器人足球比赛现场的行走步态在线自动进化．我们引入内推法作为交叉方法,利用PC基站进行进化算法计算和流程主控,并采用了一些学习时间缩减策略．实现了进化学习的连续性和可扩展性,使得学习过程可以在4060min内完成,这样就能在比赛现场对ERS-7四足机器人进行行走再学习,提高了行走控制的适应性．算法最终结果使ERS-7型四足机器人的行走速度从27cm/s提升到43cm/s．     

在进化策略中引入策略进化

进化策略是遗传／进化算法中的重要算法之一．如何选择合适的策略来引导进化则又是进化策略的关键问题之一,本文从进化策略对自然选择的基本理解和结论出发，给出了一种对进化策略中的策略选择问题的进化优化方法．同时，我们还讨论了基于进化策略的机器学习问题．     

基于进化计算理论的推荐系统算法设计

该文在分析推荐系统和进化计算理论的基础上,提出一种多目标优化思路,给出一种基于进化多目标优化的推荐系统算法。该算法同时考虑推荐的精确度和推荐的新颖度,既要保证精确率又要尽可能地推荐新的物品给用户,算法力求在两者之间得到一种平衡。该文给出算法的设计思想和算法流程,并对算法进行了模拟数据的测试。     

LAN平台上的CAI开发环境研究

本文提出一个通用的基于ＬＡＮ的计算机辅助教学开发环境。在对ＣＡＩ软件和开发环境一般概念进行了讨论之后,本文详细介绍了该环境下的各个组成部分及其设计思想。最后,本文讨论了该环境的实用性和研究意义。     

基于功能／行为集成的自主式移动机器人进化控制体系结构

本文针对自主式移动机器人控制体系结构中两类典型方法的不足,提出了一种进化控制体系 结构,实现了基于AI模型的方法与基于行为的方法的优势互补．文中阐述了进化控制的思想 ,并应用于移动机器人控制结构的设计．该结构使移动机器人具备良好的学习和适应能力、 较快的响应速度,同时拥有较好的理性和完成给定任务的能力．     

制造型企业财务诊断系统的设计与实现

企业的自我诊断与评价方法的研究,对实现我国的现代化企业管理有十分重要的意义。该文介绍了制造类企业的自我诊断与评价方法系统的功能结构与开发环境,讨论了财务诊断子系统的功能设计,数据库没计和接口设计的实现,并重点分析了财务诊断的功能设计思想与实现方法。     

集成化的软件测试支撑环境INSENST

本文提出了一个集成化的软件测试支撑环境INSENST的设计思想,并对INSENST的初步设计及详细设计方法进行了深入的讨论。     

组件技术在配电管理系统开发中的应用

在讨论DMS及其功能的基础上，通过分析DMS的现行开发体系，提出了用组件技术开发DMS应用系统的设计思想，并分析了基于多层组件体系结构开发DMs的可行性和系统设计方法与技巧。     

基于Design Patterns的大型工控软件研究与实践

针对大型工控软件开发面临的各种难题，提出了基于设计模式(Design Patterns)的工控软件设计的解决方案．在大型电力系统监控软件设计中，采用设计模式进行工控软件框架和工位的设计，实现了功能模块的松耦合关系，降低了代码的复杂度，从而提高了运行效率，同时也加快了系统开发、调试的效率．论证了设计模式在工控软件设计中应用的潜力，提出了大型工控软件设计的新思路。     

Evolving neural controllers that elicit nontrivial behaviors using a developmental process

Recently, evolutionary robotics (ER) has been attracting a lot of attention in the field of robotics artificial life and so on. ER approaches are expected to provide feasible methods to design controllers for autonomous mobile robots with less human intervention. However, most of the conventional studies in ER have been aiming at obtaining very simple (trivial) behaviors such as obstacle avoiding, wall following, and target approaching. To make the ER approach more fruitful, we should pay close attention to obtaining nontrivial behaviors. Based on these considerations, in this paper we propose a method for obtaining nontrivial behaviors using a developmental process with a carefully arranged grafting method. To verify the validity, we apply our idea to the construction of neural controllers that can cope with rough terrain. This work was presented, in part, at the Third International Symptosium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 19–21, 1998     

冶炼工厂计算机管理控制信息集成

本文以江西贵溪冶炼厂计算机管理控制信息集成系统为实例,介绍了系统的设计思想、系统特点、构成及功能。系统采用由两台ＶＡＸ４５００Ａ和ＰＣ机群组成的ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ结构,将生产实时监控与ＭＩＳ结合在一起,实现了计算机管理控制信息集成。