文化算法的改進(jìn)設(shè)計及其在服務(wù)機(jī)器人中的應(yīng)用.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)是一門綜合性高而且發(fā)展迅速的前沿學(xué)科，而服務(wù)機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)的熱點研究方向，也是我國深入研究機(jī)器人技術(shù)的突破口。如何讓家庭服務(wù)機(jī)器人在復(fù)雜家庭環(huán)境中自主決策以便讓人類從繁瑣的家務(wù)中解脫出來，將會是一個研究熱點。
　　 文化算法是一種受社會進(jìn)化啟發(fā)而提出的雙層進(jìn)化模型，其下層種群空間有機(jī)會結(jié)合任一智能優(yōu)化算法，上層信念空間通過獲取種群空間的進(jìn)化信息或經(jīng)驗來指導(dǎo)種群空間的進(jìn)化，從而提高算法優(yōu)化性能。本文將多種群交叉進(jìn)化機(jī)

2、制、模擬退火機(jī)制和自適應(yīng)參數(shù)選擇機(jī)制分別引進(jìn)到文化算法的框架中，提出了一種改進(jìn)的文化算法，這種算法能有效地求解全局優(yōu)化問題，并以服務(wù)機(jī)器人仿真為背景，將改進(jìn)的算法應(yīng)用到家庭服務(wù)機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃中，仿真結(jié)果驗證了算法的有效性。本文主要工作如下:
　　 (1)對文化算法進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，該改進(jìn)算法以文化算法的雙層進(jìn)化結(jié)構(gòu)為框架，將多種群交叉機(jī)制納入到文化算法的種群空間中，信念空間通過接受函數(shù)提取種群空間優(yōu)秀的進(jìn)化知識，這個接受函數(shù)是采用模

3、擬退火機(jī)制設(shè)計的，信念空間指導(dǎo)種群空間的進(jìn)化是通過影響函數(shù)實現(xiàn)的，這個影響函數(shù)是采用自適應(yīng)參數(shù)選擇機(jī)制設(shè)計的，通過這種層層循環(huán)進(jìn)化擇優(yōu)方式提高了算法的全局搜索能力。對多個典型的優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行仿真結(jié)果表明了該算法具有良好的優(yōu)化性能。
　　 (2)針對服務(wù)機(jī)器人模型的特點，將服務(wù)機(jī)器人的任務(wù)規(guī)劃問題轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的便于計算和評價的問題模型，并調(diào)用改進(jìn)后的文化算法對問題進(jìn)行求解，在求解的過程中，為了提高求解動作序列的效率和可靠性，還在規(guī)劃的