應(yīng)激反應(yīng)模型及其在應(yīng)對(duì)規(guī)劃中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-23 08:11
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【摘要】:智能規(guī)劃是人工智能領(lǐng)域中,專門在計(jì)算機(jī)上研究通過(guò)預(yù)期動(dòng)作的執(zhí)行效果,選擇合適的動(dòng)作序列,實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的過(guò)程。智能規(guī)劃器對(duì)其所處環(huán)境進(jìn)行描述,分析候選動(dòng)作集合及當(dāng)前的資源限制,制定出可實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的動(dòng)作序列,即生成一個(gè)有效規(guī)劃。數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化技術(shù)是解決智能規(guī)劃問(wèn)題的工具。智能規(guī)劃技術(shù)已用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。其早期應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)70年代,1971年Nilsson等人將智能規(guī)劃系統(tǒng)STRIPS用于機(jī)器人Shakey的動(dòng)作規(guī)劃。目前,在供電故障恢復(fù)、管道輸送、鋼廠調(diào)度等領(lǐng)域,智能規(guī)劃技術(shù)正發(fā)揮著積極的支持作用。此外,集成規(guī)劃系統(tǒng),如用于協(xié)同搜救及無(wú)人駕駛載運(yùn)的O-Plan;用于運(yùn)籌規(guī)劃和生產(chǎn)線調(diào)度規(guī)劃的SIPE-2;用于探測(cè)器任務(wù)規(guī)劃以及航天器指令生成規(guī)劃的ASPEN等在實(shí)際應(yīng)用中也取得了成功。但上述智能規(guī)劃的研究集中在經(jīng)典規(guī)劃的框架下。經(jīng)典規(guī)劃一般是在有限確定的狀態(tài)集下進(jìn)行動(dòng)作推理,生成可行的動(dòng)作序列以實(shí)現(xiàn)明確描述的目標(biāo)。但在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)達(dá)的當(dāng)今社會(huì),規(guī)劃系統(tǒng)間將不可避免地發(fā)生相互作用;诎踩缘目紤],在幫助、協(xié)助以及敵對(duì)攻擊這三大類交互作用中,尤其需要考察敵對(duì)攻擊作用,既敵意規(guī)劃。敵意規(guī)劃是由敵對(duì)方執(zhí)行的,規(guī)劃目標(biāo)為對(duì)我方不利的規(guī)劃。對(duì)敵意規(guī)劃進(jìn)行應(yīng)對(duì)的規(guī)劃,稱為應(yīng)對(duì)規(guī)劃。敵意規(guī)劃的識(shí)別和應(yīng)對(duì)已超出了經(jīng)典規(guī)劃的受限形式。本文構(gòu)建應(yīng)激反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型、討論應(yīng)激反應(yīng)的防御體系,并將其用于應(yīng)對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)——RPDM(Reply Plan with Defense Mechanism)的設(shè)計(jì)中。應(yīng)激反應(yīng)是機(jī)體受到應(yīng)激原刺激時(shí),所引發(fā)的一系列非特異的全身適應(yīng)綜合征。應(yīng)激反應(yīng)以下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(HPA,Hypothalamic Pituitary Adrenal)和自主交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS,Sympathetic Nervous System)興奮為主要特點(diǎn)。人體應(yīng)激反應(yīng)是人在惡劣環(huán)境中維持生命至關(guān)重要的自適應(yīng)機(jī)制,應(yīng)激反應(yīng)也因此成為研究具有防御性能規(guī)劃系統(tǒng)的天然模版。應(yīng)激反應(yīng)防御的高效性體現(xiàn)在應(yīng)激激素參與的調(diào)控過(guò)程。本文利用圓管層流模型描述應(yīng)激激素的傳播形態(tài),計(jì)算應(yīng)激激素的傳播速度。通過(guò)流體傳質(zhì)原理分析應(yīng)激激素的傳質(zhì)過(guò)程,推導(dǎo)應(yīng)激激素的傳質(zhì)方程和調(diào)控方程。應(yīng)激激素的調(diào)控方程刻畫(huà)了應(yīng)激反應(yīng)的有效防御時(shí)間。機(jī)體內(nèi)、外的任何刺激只要達(dá)到應(yīng)激原的強(qiáng)度均可觸發(fā)應(yīng)激反應(yīng)。下丘腦綜合評(píng)判機(jī)體內(nèi)、外刺激的強(qiáng)度,決定啟動(dòng)應(yīng)激反應(yīng)的時(shí)機(jī)。通過(guò)分析下丘腦的功能,本文從機(jī)器學(xué)習(xí)分類問(wèn)題的角度模擬下丘腦的信息處理模式。應(yīng)激反應(yīng)是機(jī)體自適應(yīng)防御反應(yīng),基于應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制構(gòu)建的規(guī)劃器,理論上不需要外界環(huán)境的全面描述和完備的推理知識(shí)。這在很大程度上可擺脫人工控制,有助于將其部署在動(dòng)態(tài)開(kāi)放的環(huán)境中。本文基于應(yīng)激反應(yīng)防御體系設(shè)計(jì)的應(yīng)對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)RPDM包括:敵意規(guī)劃識(shí)別器、防御時(shí)程計(jì)時(shí)器和執(zhí)行系統(tǒng)。敵意規(guī)劃識(shí)別器判斷非己方規(guī)劃系統(tǒng)執(zhí)行的規(guī)劃是否為敵意規(guī)劃,本文通過(guò)分類問(wèn)題討論RPDM敵意規(guī)劃識(shí)別器。RPDM防御時(shí)程計(jì)時(shí)器設(shè)定了執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的上限。RPDM執(zhí)行系統(tǒng)在有限時(shí)間內(nèi)啟用某個(gè)或某些效應(yīng)器以應(yīng)對(duì)敵意規(guī)劃動(dòng)作或者完整的敵意規(guī)劃的攻擊。RPDM效應(yīng)器封裝功能獨(dú)立的應(yīng)對(duì)規(guī)劃動(dòng)作,包括更替動(dòng)作、清除動(dòng)作及阻斷動(dòng)作,這三種功能的應(yīng)對(duì)規(guī)劃動(dòng)作被分別封裝在更替效應(yīng)器、清除效應(yīng)器及阻斷效應(yīng)器中。本文所進(jìn)行的基礎(chǔ)性研究具有廣泛的應(yīng)用前景,在自主探測(cè)機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)安全以及信息安全的理論研究等方面都極有可能得到重要應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:智能規(guī)劃 應(yīng)激反應(yīng) 傳質(zhì)原理 敵意規(guī)劃 機(jī)器學(xué)習(xí) 應(yīng)對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP18
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- 英文摘要6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景10-13
- 1.1.1 智能規(guī)劃10-11
- 1.1.2 敵意規(guī)劃11
- 1.1.3 內(nèi)分泌系統(tǒng)在人工智能研究中的應(yīng)用11-13
- 1.2 本文工作13-15
- 1.2.1 研究?jī)?nèi)容13-14
- 1.2.2 組織結(jié)構(gòu)14-15
- 第二章 應(yīng)激反應(yīng)概論15-19
- 2.1 應(yīng)激反應(yīng)的防御性體現(xiàn)15-16
- 2.2 應(yīng)激反應(yīng)標(biāo)志物——應(yīng)激激素16-17
- 2.3 應(yīng)激反應(yīng)過(guò)程17
- 2.4 本章小結(jié)17-19
- 第三章 細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)19-27
- 3.1 應(yīng)激蛋白——熱休克蛋白19-20
- 3.2 小分子應(yīng)激蛋白——泛素20-26
- 3.2.1 蛋白質(zhì)泛素化與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)20-21
- 3.2.2 蛋白質(zhì)泛素化特征分析21-26
- 3.3 本章小結(jié)26-27
- 第四章 應(yīng)激反應(yīng)啟動(dòng)機(jī)制研究27-31
- 4.1 支持向量機(jī)27-28
- 4.2 下丘腦信息處理模型28-30
- 4.3 本章小結(jié)30-31
- 第五章 圓管層流模型和流體傳質(zhì)原理31-38
- 5.1 圓管層流模型31-34
- 5.1.1 運(yùn)動(dòng)流體31-32
- 5.1.2 控制容積法32
- 5.1.3 圓管層流的流速32-34
- 5.2 流體傳質(zhì)原理34-36
- 5.2.1 分子擴(kuò)散傳質(zhì)34-35
- 5.2.2 對(duì)流傳質(zhì)35-36
- 5.3 本章小節(jié)36-38
- 第六章 應(yīng)激反應(yīng)調(diào)控機(jī)制研究38-45
- 6.1 應(yīng)激激素的生理作用38-40
- 6.2 應(yīng)激激素的調(diào)控作用40-43
- 6.2.1 應(yīng)激激素的傳播速度41
- 6.2.2 應(yīng)激激素的傳質(zhì)方程41-43
- 6.2.3 應(yīng)激激素的調(diào)控方程43
- 6.3 本章小結(jié)43-45
- 第七章 基于應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制的應(yīng)對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)45-53
- 7.1 經(jīng)典規(guī)劃問(wèn)題45-46
- 7.1.1 經(jīng)典規(guī)劃動(dòng)作45
- 7.1.2 經(jīng)典規(guī)劃解45-46
- 7.2 應(yīng)對(duì)規(guī)劃問(wèn)題46
- 7.3 RPDM應(yīng)對(duì)規(guī)劃系統(tǒng)46-52
- 7.3.1 應(yīng)對(duì)規(guī)劃動(dòng)作47-48
- 7.3.2 應(yīng)對(duì)規(guī)劃解48
- 7.3.3 RPDM的基本組成48-51
- 7.3.4 RPDM的一個(gè)應(yīng)用51-52
- 7.4 本章小結(jié)52-53
- 第八章 總結(jié)與展望53-55
- 8.1 總結(jié)53-54
- 8.2 展望54-55
- 參考文獻(xiàn)55-61
- 致謝61-62
- 附錄62-63
- 在學(xué)期間公開(kāi)發(fā)表論文及著作情況63
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 谷文祥;尹吉麗;;基于多Agent的對(duì)手規(guī)劃的識(shí)別與應(yīng)對(duì)[A];全國(guó)網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會(huì)'2005論文集(下冊(cè))[C];2005年
本文關(guān)鍵詞:應(yīng)激反應(yīng)模型及其在應(yīng)對(duì)規(guī)劃中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):263282
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