摘 要 人工生命研究展示自然生命系统特征的人工系统。人工生命的目标是探寻与特殊基质无关的生命系统的原理。 本课题采用计算机仿真的方法,来研究人工生命体基于优先度行为选择的一些理论问题,主要探讨了基于优先度来确定行为选择的分级模型。在本课题当中主要考虑了外部刺激和内部动机两方面对行为选择的影响。在文中写出了如何设计狼捕食羊的行为规则,并进行方针。所使用的开发工具为Visual C++。 关键词:计算机仿真;人工生命;行为选择 ABSTRACT In the past few years the research of Artifical Life received much attention from researchers home and abroad. In this paper, some theory about Artificial Life in Computer Simulation is discussed and phenomenon of Action priority selectivity is emphasized, in fact, it is theory of realization which is not strictly graded. The author simulates the behavior of wolf prey on sheep and desirability take food of Artificial Life, how to design of the behavior of the wolf is detailed, how to code the program is also written out in the paper. The simulations are programmed with VC++. Kye words : Computer Simulation; Artificial Life; Action priority selectivity 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1人工生命概述 1 1.2 人工生命科学的应用与发展前景 2 1.3行为选择简介 4 1.4计算机仿真 5 1.5本课题的主要工作和目的 6 第 2章 VISUAL C++6.0 简介 7 2.1 WINDOWS消息传递机制 7 2.1.1 消息传递机制的结构 7 2.2.2在菜单中利用消息传递机制 9 2.2图形设备接口简介 10 2.2.1 GDI提供的三种图形输出类型 11 2.2.2 MFC中与GDI有关的类 12 2.2.3常见的绘图任务 15 2.3 CFORMVIEW 介绍 16 第 3 章 基于优先度行为选择 17 3.1 模型的基本假设 17 3.2 基于优先度的行为选择模型的建立 18 第 4 章 人工生命体愿望模型的建立 21 4.1进食愿望模型 21 4.1.1食物消化模型 21 4.1.2 内部饥饿感造成的内部刺激模型 21 4.1.3 食物所造成的外部刺激 22 4.1.4 内,外部刺激综合进食愿望模型 23 4.2 逃跑愿望模型 24 4.3 舒适愿望模型 25 4.4 优先度的选取 25 4.5 模型中其他关键问题的处理 26 4.5.1 行为“好”“恶”的处理 26 4.5.2 感知范围的确定 27 第 5 章 行为选择的仿真 29 5.1 狼吃羊行为的程序实现 29 5.1.3行为程序当中的数据成员 33 5.1.4 狼吃羊程序中的函数 35 5.1.5 仿真程序的运行过程 36 5.2人工生命体愿望模型仿真 38 5.2.1优先度行为进食愿望模型的程序实现 38 5.2.2程序当中的数据成员 39 5.2.3程序当中的函数 40 5.2.4食物消化模型的仿真 40 5.2.5内部饥饿感造成的内部刺激 41 5.2.6食物所造成的外部刺激 42 5.2.7内外刺激综合进食愿望 43 5.2.8 程序运行过程 44 结 论 47 参考文献 48 致 谢 49 第 1 章 绪 论 1.1人工生命概述 人工生命(Artificial life,简称Alife) "1是在20世纪80年代后期兴起的一门新兴学科。人工生命的概念是由美国圣达菲研究所的Langton C G教授在1987年提出来的,并把它定义为“研究具有自然生命系统行为特征的人造系统”。目前关于人工生命尚无统一的定义,不同学科背景的学者对它有着不同的理解。人工生命科学的著名学者Boden[Z〕认为:“人工生命用信息概念和计算机建模来研究一般的生命和地球上特有的生命”;而Ray T"〕则认为“人工生命用非生命的元素去建构生命现象以了解生物学,而不是把自然的生物体分解成各个单元,它是一种综合性方法而不是还原的方法”。 人工生命是一门新兴的交*科学,其研究领域涵盖了计算机科学、生物学、自动控制、系统科学、机器人科学、物理学、化学、经济学、哲学等多种学科.人工生命的研究对象是具有自然生命特征和生命现象的人造系统,研究的重点是人造系统的模型生成方法、关键算法和实现技术.自从人工生命作为一门科学创立以来,其研究领域不断拓展,不断地丰富和发展。 人工生命的研究目标是建造具有自然生命系统特征行为的人工系统, 理解生命机理, 对传统生物科学起互补作用 . 人工生命采用自底向上的建模策略,将简单对象构成大集合,通过对象之间交互作用中的非线性得到类似生命全局动力学特性 ,提供了一个研究不同复杂程度的实体组织(分子、细胞、组织、器官、生命体、种群) 之间相互作用及其自组织、自适应、自学习过程的框架. 而ER 的研究目的主要有两个:一是开发人工系统的控制方法; 二是通过对机器人的研究,更好地理解生物系统. |