協(xié)同進(jìn)化技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)入一個(gè)多學(xué)科相互交叉、相互滲透、相互影響的時(shí)代，源于模擬某一自然現(xiàn)象或過(guò)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(xì)胞自動(dòng)機(jī)和進(jìn)化計(jì)算等研究方向近年來(lái)得到了前所未有的蓬勃發(fā)展。 生物多樣性和協(xié)同進(jìn)化論作為生物學(xué)新興的一個(gè)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(huì)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(jìn)化理論研究生物進(jìn)化和環(huán)境保護(hù)，以及指導(dǎo)人類的社會(huì)行為，要比達(dá)爾文以生存斗爭(zhēng)為中心的進(jìn)化論進(jìn)步

2、而積極得多；這也正是協(xié)同進(jìn)化算法得到越來(lái)越多研究人員青睞的主要原因。 進(jìn)化計(jì)算技術(shù)在一些設(shè)計(jì)優(yōu)化問(wèn)題中已顯示出巨大潛力和深遠(yuǎn)影響，但距離實(shí)現(xiàn)一個(gè)能與人的行為相匹配的系統(tǒng)還很遠(yuǎn)。尤其是在一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用(如建筑、藝術(shù)、音樂(lè)、設(shè)計(jì))中，由于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要依賴于人的主觀想法，很難對(duì)個(gè)體的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行描述。系統(tǒng)如何能在執(zhí)行最優(yōu)化的過(guò)程中，為個(gè)體提供進(jìn)化機(jī)會(huì)的同時(shí)，也最大限度地避免產(chǎn)生退化的可能；而且可以實(shí)現(xiàn)一種智能化的評(píng)價(jià)方法等問(wèn)題，成

3、為計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn)。 在客觀剖析相關(guān)領(lǐng)域存在的實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文具體所做貢獻(xiàn)如下：1.多個(gè)體協(xié)同式強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)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(gè)體協(xié)同式強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)力學(xué)行為。該模型通過(guò)種群內(nèi)個(gè)體適應(yīng)度之間的相互關(guān)聯(lián)使得表現(xiàn)型低的個(gè)體受到抑制，而表現(xiàn)型高的個(gè)體得到強(qiáng)化；進(jìn)而可使種群在后天生存競(jìng)爭(zhēng)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(qiáng)化學(xué)習(xí)機(jī)制的新協(xié)同進(jìn)化算法的研究。通過(guò)分析生物在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的成長(zhǎng)模式，論文強(qiáng)調(diào)生物進(jìn)化是一個(gè)在生態(tài)環(huán)境里結(jié)合先天遺傳進(jìn)化和后天競(jìng)爭(zhēng)學(xué)習(xí)進(jìn)化的復(fù)雜過(guò)程以突顯在現(xiàn)有進(jìn)化模擬框架中引入一種后天強(qiáng)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(gè)體協(xié)同式強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)力學(xué)模型。新算法增強(qiáng)了智能搜索的能力，加快了種群的收斂速度。 3.新協(xié)同進(jìn)化算法在計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用測(cè)試。論文以建