基于深度学习的仿生集群运动智能控制

作     者：刘磊 孙卓文 陈令仪 高岩 王富正 王亚刚 LIU Lei;SUN Zhuo-wen;CHEN Ling-yi;GAO Yan;WANG Fu-zheng;WANG Ya-gang

作者机构：上海理工大学管理学院上海200093 上海理工大学光电学院上海200093 

基　　金：上海市自然科学基金项目(17ZR1419000) 

出 版 物：《控制与决策》 (Control and Decision)

年 卷 期：2021年第36卷第9期

页      码：2195-2202页

摘      要：集群运动的自组织控制相较于控制理论方法更具鲁棒性与灵活性,其中具有强大自组织特性的生物种群多表现为单体的等级交互,其特点是交互双方各自影响互不对称,由于信息交互繁杂导致构建等级交互模型仍充满挑战.鉴于此,使用深度学习技术分析红鼻鱼的集群运动实验数据,构建多参数输入的单体等级交互模型,有针对地设计成对交互的深度网络结构,并进行合理训练以获取交互模型,基于视觉压力挑选出关键邻居,将此模型用于该邻居的等级交互,相较于其他邻居选择方式,所提出智能控制方法与真实鱼类的集群运动具有较一致的宏观特性.仿真实验表明:所提出方法能扩展应用到更大规模的集群聚合运动控制中,使得单体仅利用局部信息即可实现大规模的集群运动;该方法具有使用简单、规模灵活、计算快速的特点,在多机器人控制、智能交通系统、饱和集群攻击以及多智能体物流等领域具有广阔的应用前景.

主 题 词：集群运动 等级交互 深度网络 智能控制 自组织 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13195/j.kzyjc.2020.0071

馆 藏 号：203104679...