基于群智能的智能鱼行为动画仿真

发布时间：2023-03-24 01:57

　　人工生命的研究开始成为热点,它是21世纪最有活力、最有前景的两大前沿学科—生命科学与信息科学相互作用的产物。将人工智能和人工生命相结合,研究计算机动画是个比较热门的课题,具有较好的理论意义和实用价值。 本论文以“智能鱼”为研究对象,将人工智能、人工生命和虚拟现实三者相结合,对智能鱼的认知模型和行为控制方法进行分析和研究,构建具有感知功能、认知功能、高级行为规划能力的智能鱼。本文的主要研究内容和创新点如下: 1.智能鱼个体驱动行为控制结构。基于群体智能和人工生命相结合的思想,提出了一种高级行为规划的智能鱼个体驱动行为控制结构。模拟实现了捕食、逃避、集群三种行为的仿真。 2.智能鱼群体行为协作控制方法。将智能鱼个体行为建模延伸到智能鱼群体行为建模,提出了一种基于多Agent的智能鱼群体行为协同控制方法。同时通过微粒群算法,解决了智能鱼群体运动模式单一的问题.更合理、有效地模拟了自然鱼的生命特征和智能行为。 基于上述理论基础,本文提出了虚拟环境下智能鱼行为仿真动画的总体设计方案。该动画将利用虚拟现实的实时绘制方法,并将本文所提出的模型和方法用于智能鱼的具体设计,使得智能鱼成为具有自主行为的智...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 人工生命
        1.2.1 起源和发展
        1.2.2 概念和分类
        1.2.3 主要研究内容
    1.3 群体智能
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 研究内容和方法
        1.5.1 论文组织结构
第二章 理论方法和智能鱼总体模型
    2.1 Agent 理论
        2.1.1 Agent 概念和特点
        2.1.2 Agent 的分类
    2.2 多Agent 系统（MAS）的特性
    2.3 MAS 体系结构
    2.4 感知子系统
        2.4.1 鱼类的感知
        2.4.2 感知信息的表示
    2.5 认知子系统
    2.6 行为子系统
    2.7 小结
第三章 智能鱼个体行为控制
    3.1 行为的定义和分类
    3.2 智能鱼的高级行为规划
        3.2.1 捕食行为规划
        3.2.2 逃避行为规划
    3.3 实验结果及分析
    3.4 小结
第四章 智能鱼群体行为协同控制
    4.1 相关工作
    4.2 智能鱼群体行为协同控制原理
        4.2.1 个体Agent 建模
        4.2.2 多Agent 行为的协同控制
    4.3 基于多Agent 智能鱼群体行为协同控制算法
        4.3.1 微粒群算法介绍
        4.3.2 多Agent 协同控制算法
    4.4 群体捕食行为协同控制过程
    4.5 群体避障行为协同控制过程
    4.6 群体躲避行为协同控制过程
    4.7 小结
第五章 虚拟环境下智能鱼行为仿真动画的设计和实现
    5.1 智能鱼Agent 类的定义
    5.2 食物类的定义
    5.3 障碍物类的定义
    5.4 主类的定义
    5.5 仿真实验的效果图
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究生在读期间取得的研究成果



本文编号：3769209