協(xié)同進化技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)進入一個多學(xué)科相互交叉、相互滲透、相互影響的時代，源于模擬某一自然現(xiàn)象或過程并且具有自組織、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等特征的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、細胞自動機和進化計算等研究方向近年來得到了前所未有的蓬勃發(fā)展。 生物多樣性和協(xié)同進化論作為生物學(xué)新興的一個重要理論，業(yè)已成為生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論，并引用到人類社會而成為持續(xù)發(fā)展概念的基礎(chǔ)。應(yīng)用生物多樣性協(xié)同進化理論研究生物進化和環(huán)境保護，以及指導(dǎo)人類的社會行為，要比達爾文以生存斗爭為中心的進化論進步

2、而積極得多；這也正是協(xié)同進化算法得到越來越多研究人員青睞的主要原因。 進化計算技術(shù)在一些設(shè)計優(yōu)化問題中已顯示出巨大潛力和深遠影響，但距離實現(xiàn)一個能與人的行為相匹配的系統(tǒng)還很遠。尤其是在一些創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用(如建筑、藝術(shù)、音樂、設(shè)計)中，由于評價標準主要依賴于人的主觀想法，很難對個體的適應(yīng)度函數(shù)進行描述。系統(tǒng)如何能在執(zhí)行最優(yōu)化的過程中，為個體提供進化機會的同時，也最大限度地避免產(chǎn)生退化的可能；而且可以實現(xiàn)一種智能化的評價方法等問題，成

3、為計算機輔助概念設(shè)計的研究熱點。 在客觀剖析相關(guān)領(lǐng)域存在的實際問題的基礎(chǔ)上，本文具體所做貢獻如下：1.多個體協(xié)同式強化學(xué)習(xí)的動力學(xué)模型的提出。 借鑒生物科學(xué)中神經(jīng)元相互刺激與抑制的量化關(guān)系，論文采用數(shù)學(xué)模型描述了多個體協(xié)同式強化學(xué)習(xí)的動力學(xué)行為。該模型通過種群內(nèi)個體適應(yīng)度之間的相互關(guān)聯(lián)使得表現(xiàn)型低的個體受到抑制，而表現(xiàn)型高的個體得到強化；進而可使種群在后天生存競爭中的整體表現(xiàn)型得到快速提升以自適應(yīng)更加復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境特征。

4、 2.一種基于協(xié)同式強化學(xué)習(xí)機制的新協(xié)同進化算法的研究。通過分析生物在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的成長模式，論文強調(diào)生物進化是一個在生態(tài)環(huán)境里結(jié)合先天遺傳進化和后天競爭學(xué)習(xí)進化的復(fù)雜過程以突顯在現(xiàn)有進化模擬框架中引入一種后天強化學(xué)習(xí)思想的必要性；繼而在傳統(tǒng)遺傳算法的基礎(chǔ)上，論文采用了上述的多個體協(xié)同式強化學(xué)習(xí)的動力學(xué)模型。新算法增強了智能搜索的能力，加快了種群的收斂速度。 3.新協(xié)同進化算法在計算機輔助概念設(shè)計中的應(yīng)用測試。論文以建