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1、万方数据第34卷第10期2008年10月自动化学报ACTAAUToMATICASINICAV01.34,No.10October,2008人工鱼群高级自组织行为研究班晓娟1宁淑荣1涂序彦1摘要在7nXiaoyuan和JohnDavidF-llnge研究工作的基础I二,进一步研究人丁鱼群的高级自组织行为.基于个体人工鱼的行为模型,提出一‘种摹r认知的人工鱼群高级行为自组织方法.该方法中,每条人工鱼被看作一个agent.通过感知外部虚拟环境信息,agent产乍行为意图.人工鱼群的自组织行为通过多个agent『日J的相互作_IlJ涌现形成,如人工鱼群的运动、捕食、逃逸等行为
2、规划,从而体现自然鱼群的乍物特性,实现对自然鱼群岛级行为的逼真模拟.我们殴计和实现的基于认知的人工鱼群动画系统,测试验证了所提出的商级行为自组织办法的有效性.关键词人工鱼群,认知,高级自组织行为,行为规划中图分类号TP242.6ResearchOilAdvancedSelf-organizationBehaviorforArtificialFishSchooiBANXiao-JuanlNINGShu-Ron91TUXu-YanlAbstractBasedonresearchworkofTuandFunge.thead.vancedself-organizationbe
3、haviorsoffishschoolwerefurtherre-searched.Anself-organizationapproachofadvancedbehaviorforartificialfishschoolwaspresentedbasedoncognition.Inthisapproach,eachartificialfishwasregardedasanagent,theself-organizationbehaviorsofartificialfishschoolwereemergedfromtheinteractionsamongmanyagen
4、ts,suchasbehaviorplanningofmotion,predationandescaping.Thebiologiccharacteristicsofnaturalfishschoolwereshown.andtheadvancedbehaviorsofnaturalfishschoolweresimulated.Acognition—basedartificialfishschoolanimationsystemWastestede佑eacionslyusingtheapproachoftheadvancedself-organizationinth
5、ispaper.KeywordsArtificialfishschool,cognition,advancedself-organizationbehavior,behaviorplanningTu[1J利用计算机动画的人工生命方法,创作了人工鱼一“Xiaoyuan7SFish”,以‘'Xiaoyuan7SFish”为基础的相关研究自.:人_丁鱼的自繁衍、自学习、“情+智”协调研究【2】’以及John的认知模型【3】等,这些研究大多集中和:人丁鱼的个体上,旨在提高人工鱼个体的智能水平.然I面,在鱼类的社会中,除J,人T鱼个体的行为以外,还有一类特殊的行为一鱼群的自组织
6、行为,如:鱼群移动时,鱼趋向离度平行的方向;若遭到捕食者攻击,鱼群会相应地发生各种各样的结构变换,如喷泉效应等.对鱼群自组织行为的研究,不仅是人工鱼群体模拟的一个雉点,也足奉文关注的蕈点.需要补充的是,人工鱼群白组织行为有很多,本文中仅对鱼群的运动、避障、逃逸、捕食等做了研究.群体动画模拟的人T生命方法仅仅针对具体的个体建模,群体行为通过个体之间的相互作用涌现而成.比较著名的模型自.Reynolds的bold[4J和Arieldolan的foly.boid和floy都町以看作是自主独立行为的智体(agent).收稿日期2007-09—11收修改稿日期2007-12—1
7、2ReceivedSeptember11,2007;inrevisedformDecember12,2007同家自然科学基金(60503024)资助SupportedbyNationalNatur-alScienceFoundationofChina(60503024)1.北京科技大学信息丁程学院北京1000831.InformationSchooIofEngineering.UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083DoI:10.3724/SP.J.1004.2008.01327与此类
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