人工生命体行为选择及其进化研究

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人工生命科学是近年来信息科学、生命科学、系统科学等领域国际学术界的一个新的热点论题,也是正在迅速发展的一个新的学科。人工生命体的行为选择问题是人工生命和智能行为研究中的一个基本问题,只有当人工生命体能在环境中自主地选择出合适的行为时,才能算得上是一个智能的人工生命体。研究人工生命体的行为选择具有重要的意义。本文在分析研究国内外有关智能体特别是人工生命体的研究中关于行为选择的一些主要成果的基础上,建立了人工生命体的行为选择及其进化模型,并构建了仿真平台,实现了仿真。主要的工作和结论如下:(1)提出了一个基于优先度的行为选择模型。模型中采用了“刺激-驱动”机制与“基于动机”机制相结合的方法,考虑了外部刺激和内部动机两方面对行为选择的影响,克服了单纯只考虑外部刺激所带来的片面性。其实质是一个优先级由优先度来表出的行为选择模型,它能保持原有分级模型中的行为选择的分级效果,同时能实现更逼真的人工生命体行为仿真。我们的模型在较低的代价下获得了较好的性能,易于做出实时处理。(2)提出了一个人工生命体行为选择优先度的进化模型,并设计了相应的遗传进化算法,它是基于基本遗传算法之上而又和一般的遗传算法不同的新的遗传进化算法。仿真结果表明,该模型有很高的效率,而且能通过进化得到较好的结果。同时我们的行为选择优先度的进化模型,对人工生命体的生殖、遗传和进化研究作了一种较好尝试和有益的探讨。(3)建立了人工生命体行为选择的简单仿真平台,它是实现行为选择与进化模型的基础,其中主要包括两方面的工作:a)创建了具有如生长(衰老)、应激反应、能进行能量交换(进食与食物消耗)和生殖等等生命特征的计算机人工生命体对象,可构造个性化的人工生命体。b)实现了人工生命体逃跑、觅食和闲逛等行为。
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