AI_05_12 进化计算与遗传算法 人工智能课程 浙江大学学习研究生.pptVIP

规则与消息 满足要求的全部消息构成子集, 即每个子集是在消息空间的一个超平面。分类器系统是由一组分类器 {C1, C2,…, CN}、一个消息表、输入接口、输出接口构成。每部分的主要功能如下: ? (1) 输入接口将当前环境状态翻译成标准消息。 ?(2) 分类器根据规则, 规定系统处理消息的过程。 ?(3) 消息表包含当前全部消息。 ?(4) 输出接口将结果消息翻译成效应器动作, 修改环境状态。 分类器系统的基本结构 分类器 消息表 (a)全部消息进行条件测试 条件 消息规约 输出接口 送到环境 输入接口 来自环境 (a) (b) (b)选中分类器产生新消息 分类器基本算法 将输入接口全部消息放入消息表。 将消息表中的全部消息与全部分类器所有条件比较, 记录所有匹配。 满足分类器条件部分的每组匹配, 将其动作部分所规定的消息送到新的消息表。 用新的消息表取代消息表中的全部消息。 将消息表中的消息翻译成输出接口的要求, 产生系统当前的输出。 返回到步骤(1)。 简单的视觉分类器系统 视觉向量 视野 运动向量 对象 检测器 1 1 1 1 0 … 消息 性质检测器规定的值 1，如果移动对象 0，其它 (0,0)，如果对象在视野的中间 (1,0)，如果对象在中心的左边 (0,1)，如果对象在中心的右边 1，如果系统是对象的近邻 0，其它 1，如果对象很大 0，其它 1，如果对象是狭长的 0，其它 规则表示 规则： IF 如果有“捕食(prey)”(small, moving,nonstriped object), 处于视野中间(centered), 非邻近 (nonadjacent), THEN 迅速移向对象 (ALIGN), (FAST). 可以表示为： 00#########000001 / 0100000000000000, ALIGN, FAST. 网络图 [MOVING] [SMALL] [NOT STRPED] [NEAR] [FAR] 01001 [ALERT] 10001 [TARGET] 11001 [PORSUE] 11010 [APPROACH] 11011 [FLEE] 11100 [FREEZE] 10010 [DANGER] 网络图的规则表示 MOVING和ALERT之间的箭头： 00#############1/01001########### SMALL，NOT STRIPED and ALERT到TARGET的箭头： 00########00####，01001###########/ 10001########### 学习机制 分类器系统使用两个学习机制， 桶链(bucket brigade) 算法。基于对系统的贡献, 对现有规则分配一个信用值。 规则发现算法。这包括遗传算法，该算法可产生新规则，用于改善系统的知识库。 12.5 桶链算法 桶链(bucket brigade) 算法基于对系统的贡献, 对现有规则分配一个信用值。主要解决多条规则同时要求被激活时的竞争问题。 例如：下面的情况下应该选择哪条规则。 0111→01# #：0000 →# #00：0001 →00# 0：1100 主要问题 引入信用值后的两个问题： 当多条规则同时要求被激活时，如何解决竞争问题 对一规则被激活产生过作用的那些规则如何分配信用 桶链算法 为解决上述两个问题，引入拍卖行和票据交易所： 当有多个分类器获得匹配时，每个分类器要出一个与其强度成正比的叫价B 叫价高的分类器被激活并允许发送消息，同时通过票据交易所,将其叫价B提供给激活的分类器。 如此继续下去，一条规则可通过消费者获利（增加了强度），通过规则的不断激活形成一条消费者链，直至最终消费者（达到目标）直接从环境中得到补偿。 若链中一条规则导致错误结论，则序列上该规则的强度将减弱，并且沿着序列回溯，从而产生新的消费者链 举例 环境0111，强度为0，叫价系数为0.1。 索引号 分类器 强度 1 01# #：0000 200 2 00# 0：1000 200 3 11# #：1000 200 4 # #00：0001 200 第一步 分类器 强度 消息 匹配 叫价 01# #：0000 200 E 20 00# 0：1000 200 11# #：1000 200 # #00：0001 200 第二步 分类器 强度 消息 匹配 叫价 01# #：0000 180 0000 00# 0：10