文化算法的改進設計及其在服務機器人中的應用.pdf

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

2、制、模擬退火機制和自適應參數(shù)選擇機制分別引進到文化算法的框架中，提出了一種改進的文化算法，這種算法能有效地求解全局優(yōu)化問題，并以服務機器人仿真為背景，將改進的算法應用到家庭服務機器人任務規(guī)劃中，仿真結果驗證了算法的有效性。本文主要工作如下:
　　 (1)對文化算法進行改進設計，該改進算法以文化算法的雙層進化結構為框架，將多種群交叉機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)秀的進化知識，這個接受函數(shù)是采用模

3、擬退火機制設計的，信念空間指導種群空間的進化是通過影響函數(shù)實現(xiàn)的，這個影響函數(shù)是采用自適應參數(shù)選擇機制設計的，通過這種層層循環(huán)進化擇優(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)進行仿真結果表明了該算法具有良好的優(yōu)化性能。
　　 (2)針對服務機器人模型的特點，將服務機器人的任務規(guī)劃問題轉化為統(tǒng)一的便于計算和評價的問題模型，并調(diào)用改進后的文化算法對問題進行求解，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