人工情感的进化控制系统实现.docx

第 3 卷第 2 期 智 能 系 统 学 报 Vol. 3 №. 2 2008 年 4 月 CAA I Transactions on Intelligent Systems Apr. 2008 人工情感的进化控制系统实现 徐 雄 (湖北师范学院 ,湖北 黄石 435002) 摘 要 :人工情感在机器人的研究中至关重要 ,简要概括了当前人工情感的应用. 在借鉴情感学习控制的理论的基 础上 , 融入了进化控制的思想 ,设计出了一种基于人工情感的控制体系结构 ,在此结构中包含有基于遗传算法的进 化控制系统 、神经和人工情感控制系统. 机器人通过神经系统接受环境信息并进行行为决策 ,行为决策的效果通过 情感学习模型进行反馈. 情感学习模型根据机器人的内 、外环境状态 ,产生情感因子 (即生物激素) ,再由情感因子来 调节神经系统的记忆和行为决策 ,最后神经系统的记忆与行为模块又由进化系统得以继承. 该控制结构加强了机器 人在动态环境中的学习和自适应能力. 仿真实验验证了该控制结构的有效性 ,仿真结果也表明机器人具有很强的学 习和自适应能力. 关键词 :神经网络 ;遗传算法 ;人工情感 ;行为决策 ;机器人 中图分类号 : TP18 文献标识码 :A 文章编号 :167324785 (2008) 0220135205 Implementation of an evolutionary control system based on artif icial emotion XU Xiong ( Hubei Normal University , Huangshi 435002 , China) Abstract :Artificial emotion is essential to robotics st udy. Typical implementation of artificial emotion is briefly summarized in t his paper. In order to better implement emotion2learning control mechanisms , a new control architect ure based on artificial emotion is proposed. It incorporates an evolution2control sys2 tem based on a Genetic Algorit hm wit h a neural and an artificial emotion control system. The neural sys2 tem receives environmental information and makes decisions. The result s of decision2making are fed back to t he emotion2learning model. The emotion2lear ning model produces emotional factors ( hormones) based on inner and outer conditions of t he robot , and t hese factors is used to regulate t he neural system. In t he final step , t he memorization and behavior module of t he neural system is exported to t he genetic environ2 ment . This control architecture enhances learning and adaptive capacities of robot s in a dynamic environ2 ment . Simulation was made to confirm t he validity of t he control architecture. Key words :neural network ; genetic algorit hm ; artificial emotion ; decision2making ; robot 近年来 ,人工情感在自主系统中发挥的重要作 用正得到越来越广泛的关注. Toda 提出 ,情感能提 供机器人所需的自主性 ,并且是自主的最终来源[ 1 ] . Minsky 甚至认为如果没有情感 ,机器人就不可能