基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工魚行為模擬.pdf

1、用計算機(jī)模擬真實(shí)動物的思考和行為是一個富有吸引和挑戰(zhàn)的課題。本文探究了對人工魚智能行為模擬的方法。該研究目的不是人工魚的逼真可視化效果，而是關(guān)注對魚類真實(shí)行為的模擬。
　　本文創(chuàng)新點(diǎn)有兩個，一是我們描述了一個對人工魚類智能行為模擬的理論模型。該理論模型適用于一般的智能人工魚，且具有可擴(kuò)展性，可以用其模擬各種魚類的行為。通過加入不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)不同行為的模擬。二是本文引入SOM網(wǎng)絡(luò)等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，人工魚在無監(jiān)督的學(xué)習(xí)下改進(jìn)自

2、己的行為，實(shí)現(xiàn)人工魚自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力。
　　本文介紹了在這個理論模型基礎(chǔ)上，我們構(gòu)建的一個實(shí)際的人工魚模型。該模型分為感知模型、思維模型和行為模型三個子模塊。其中感知模型模擬的是魚類的感覺器官。思維模型包含的是多個神經(jīng)系統(tǒng)，每個神經(jīng)系統(tǒng)完成其負(fù)責(zé)的任務(wù)功能。在我們的實(shí)例中，包含意圖生成系統(tǒng)、定點(diǎn)喂食學(xué)習(xí)系統(tǒng)和障礙物規(guī)避學(xué)習(xí)系統(tǒng)。其中意圖生成系統(tǒng)應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，產(chǎn)生每一時刻下人工魚的意圖。定點(diǎn)喂食學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模

3、型，經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)，可以對食物的位置有記憶。障礙物規(guī)避學(xué)習(xí)系統(tǒng)也應(yīng)用SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)過一段時間訓(xùn)練，對可活動的區(qū)域位置有記憶。行為模型是根據(jù)思維模型的指令完成人工魚活動的模塊，這部分的實(shí)現(xiàn)主要由三維模型的空間變換來模擬，主要目的是為行為模擬的準(zhǔn)確性分析呈現(xiàn)一個方便觀察的結(jié)果。
　　本文對智能人工魚的實(shí)例模型做了程序?qū)崿F(xiàn)。本課題使用Unity3D游戲引擎作為場景搭建工具。不關(guān)注人工魚生理結(jié)構(gòu)，只用三維模型來表示人工魚。對最