三維空間內(nèi)魚群復(fù)雜群體行為的建模與仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 21:40
近年來,作為一種復(fù)雜系統(tǒng),群體行為受到眾多領(lǐng)域?qū)<业膹V泛關(guān)注,對(duì)群體行為的研究也成為了國家重點(diǎn)研究課題之一。為了進(jìn)一步探索復(fù)雜系統(tǒng),本文在三維空間內(nèi),利用多智能體技術(shù)、并行化技術(shù)以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),建立群體自我組織模型,對(duì)魚群復(fù)雜群體行為作了深入研究。與此同時(shí),本課題對(duì)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究給予了一定的幫助。首先,本文對(duì)傳統(tǒng)的公制距離作用(metric distance interaction,MDI)模型進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),建立新型MDI模型,在三維空間內(nèi)模擬出魚群群聚常見的三種行為形態(tài):平行狀態(tài)(parallel)、圓環(huán)狀態(tài)(torus)及云集狀態(tài)(swarm),并實(shí)現(xiàn)了三種形態(tài)之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,符合自然界魚群群聚現(xiàn)象。然而,在傳統(tǒng)模型仿真中,并沒有實(shí)現(xiàn)魚群形態(tài)之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,從而證明了新模型的合理性及優(yōu)越性。其次,本文依據(jù)拓?fù)渚嚯x作用(topological distance interaction,TDI)的思想,建立了TDI魚群仿真模型,據(jù)我們所知,這是學(xué)術(shù)界首次在三維空間內(nèi)運(yùn)用TDI模型來研究魚群群聚行為。同樣,在三維空間內(nèi)模擬出魚群群聚的三種形態(tài):parallel、tor...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題背景
1.3 課題研究的目的與意義
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 魚群建;A(chǔ)
2.1 引言
2.2 群體行為建模方法
2.2.1 歐拉法
2.2.2 拉格朗日法
2.2.3 基于仿真的建模方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 魚群群體行為建模
3.1 引言
3.2 MDI 模型建立
3.2.1 模型建立
3.2.2 與傳統(tǒng)模型對(duì)比
3.3 TDI 模型建立
3.4 本章小結(jié)
第4章 魚群群體行為仿真
4.1 引言
4.2 MDI 仿真結(jié)果及分析
4.2.1 MDI 模型仿真結(jié)果
4.2.2 MDI 模型定量分析
4.3 TDI 仿真結(jié)果及分析
4.3.1 TDI 模型仿真結(jié)果
4.3.2 TDI 模型定量分析
4.4 MDI 模型與 TDI 模型對(duì)比
4.4.1 模型實(shí)現(xiàn)
4.4.2 仿真效果
4.5 本章小結(jié)
第5章 大規(guī)模群體行為研究
5.1 引言
5.2 大規(guī)模群聚形態(tài)的實(shí)現(xiàn)
5.2.1 JCUDA 技術(shù)
5.2.2 大規(guī)模形態(tài)的實(shí)現(xiàn)
5.3 大規(guī)模群聚形態(tài)仿真及分析
5.3.1 模型正確性
5.3.2 大規(guī)模群聚形態(tài)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于并行計(jì)算的大規(guī)模群體行為建模與仿真方法研究[J]. 孟凡亮,胡曉峰,蔣亞群,禹海全,徐旭林. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(06)
[2]基于本體的設(shè)備維護(hù)知識(shí)表示研究[J]. 許楚鑾,于德介,劉堅(jiān). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2009(09)
[3]魚群集群行為的建模與仿真[J]. 趙建,曾建潮. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[4]基于并行處理的分析仿真解決方案[J]. 姚益平,張穎星. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(24)
[5]用java實(shí)現(xiàn)魚群游動(dòng)模擬系統(tǒng)[J]. 楊永娟. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[6]基于高性能計(jì)算環(huán)境的并行仿真建模框架[J]. 劉奧,姚益平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(07)
[7]組合優(yōu)化問題的人工魚群算法應(yīng)用[J]. 李曉磊,路飛,田國會(huì),錢積新. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(05)
[8]從群集到社會(huì)行為控制[J]. 程代展,陳翰馥. 科技導(dǎo)報(bào). 2004(08)
[9]并行仿真技術(shù)綜述[J]. 趙會(huì)平,潘剛,徐心和. 計(jì)算機(jī)仿真. 2003(11)
[10]面向聯(lián)盟企業(yè)的智能化專業(yè)搜索體系設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 田力威,尹朝萬. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2002(11)
本文編號(hào):3194527
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題背景
1.3 課題研究的目的與意義
1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 魚群建;A(chǔ)
2.1 引言
2.2 群體行為建模方法
2.2.1 歐拉法
2.2.2 拉格朗日法
2.2.3 基于仿真的建模方法
2.3 本章小結(jié)
第3章 魚群群體行為建模
3.1 引言
3.2 MDI 模型建立
3.2.1 模型建立
3.2.2 與傳統(tǒng)模型對(duì)比
3.3 TDI 模型建立
3.4 本章小結(jié)
第4章 魚群群體行為仿真
4.1 引言
4.2 MDI 仿真結(jié)果及分析
4.2.1 MDI 模型仿真結(jié)果
4.2.2 MDI 模型定量分析
4.3 TDI 仿真結(jié)果及分析
4.3.1 TDI 模型仿真結(jié)果
4.3.2 TDI 模型定量分析
4.4 MDI 模型與 TDI 模型對(duì)比
4.4.1 模型實(shí)現(xiàn)
4.4.2 仿真效果
4.5 本章小結(jié)
第5章 大規(guī)模群體行為研究
5.1 引言
5.2 大規(guī)模群聚形態(tài)的實(shí)現(xiàn)
5.2.1 JCUDA 技術(shù)
5.2.2 大規(guī)模形態(tài)的實(shí)現(xiàn)
5.3 大規(guī)模群聚形態(tài)仿真及分析
5.3.1 模型正確性
5.3.2 大規(guī)模群聚形態(tài)
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于并行計(jì)算的大規(guī)模群體行為建模與仿真方法研究[J]. 孟凡亮,胡曉峰,蔣亞群,禹海全,徐旭林. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(06)
[2]基于本體的設(shè)備維護(hù)知識(shí)表示研究[J]. 許楚鑾,于德介,劉堅(jiān). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2009(09)
[3]魚群集群行為的建模與仿真[J]. 趙建,曾建潮. 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[4]基于并行處理的分析仿真解決方案[J]. 姚益平,張穎星. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2008(24)
[5]用java實(shí)現(xiàn)魚群游動(dòng)模擬系統(tǒng)[J]. 楊永娟. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
[6]基于高性能計(jì)算環(huán)境的并行仿真建模框架[J]. 劉奧,姚益平. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2006(07)
[7]組合優(yōu)化問題的人工魚群算法應(yīng)用[J]. 李曉磊,路飛,田國會(huì),錢積新. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(05)
[8]從群集到社會(huì)行為控制[J]. 程代展,陳翰馥. 科技導(dǎo)報(bào). 2004(08)
[9]并行仿真技術(shù)綜述[J]. 趙會(huì)平,潘剛,徐心和. 計(jì)算機(jī)仿真. 2003(11)
[10]面向聯(lián)盟企業(yè)的智能化專業(yè)搜索體系設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 田力威,尹朝萬. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2002(11)
本文編號(hào):3194527
本文鏈接:http://www.sikaile.net/projectlw/xtxlw/3194527.html
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