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发表于 2005-7-20 14:20:00
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Re:用人工神经网络(ANN)解决较复杂的动作问题的小游戏程序
为了使大家对神经网络不那么陌生,我准备系统的给大家介绍介绍~~
1 人工神经网络研究的起源
人工神经网络研究的先锋,McCulloch和Pitts曾于1943年提出一种叫做“似脑机器”(mindlike machine)的思想,这种机器可由基于生物神经元特性的互连模型来制造,这就是神经学网络的概念。他们构造了一个表示大脑基本组分的神经元模型,对逻辑操作系统表现出通用性。随着大脑和计算机研究的进展,研究目标已从“似脑机器”变为“学习机器”,为此一直关心神经系统适应律的Hebb提出了学习模型。Rosenblatt命名感知器,并设计一个引人注目的结构。到60年代初期,关于学习系统的专用设计指南有Widrow等提出的Adaline(adaptive linear element,即自适应线性元)以及Steinbuch等提出的学习矩阵。由于感知器的概念简单,因而在开始介绍时对它寄托很大希望。然而,不久之后Minsky和Papert从数学上证明了感知器不能实现复杂逻辑功能。
到了70年代,Grossberg 和 Kohonen对神经网络研究作出重要贡献。以生物学和心理学证据为基础,Grossberg提出几种具有新颖特性的非线性动态系统结构。该系统的网络动力学由一阶微分方程建模,而网络结构为模式聚集算法的自组织神经实现。基于神经元组织自己来调整各种各样的模式的思想,Kohonen发展了他在自组织映射方面的研究工作。Werbos在70年代开发一种反向传播算法。Hopfield在神经元交互作用的基础上引入一种递归型神经网络,这种网络就是有名的Hopfield网络。在80年代中叶,作为一种前馈神经网络的学习算法,Parker和Rumelhart等重新发现了反回传播算法。近年来,神经网络已在从家用电器到工业对象的广泛领域找到它的用武之地。
2 人工神经网络的特性
2.1 并行分布处理: 神经网络具有高度的并行结构和并行实现能力,因而能够有较好的耐故障能力和较快的总体处理能力。这特别适于实时控制和动态控制。
2.2 非线性映射: 神经网络具有固有的非线性特性,这源于其近似任意非线性映射(变换)能力。这一特性给非线性控制问题带来新的希望。
2.3 通过训练进行学习: 神经网络是通过所研究系统过去的数据记录进行训练的。一个经过适当训练的神经网络具有归纳全部数据的能力。因此,神经网络能够解决那些由数学模型或描述规则难以处理的控制过程问题。
2.4 适应与集成:神经网络能够适应在线运行,并能同时进行定量和定性操作。神经网络的强适应和信息熔合能力使得网络过程可以同时输入大量不同的控制信号,解决输入信息间的互补和冗余问题,并实现信息集成和熔合处理。这些特性特别适于复杂、大规模和多变量系统的控制。
2.5 硬件实现:神经网络不仅能够通过软件而且可借助软件实现并行处理。近年来,一些超大规模集成电路实现硬件已经问世,而且可从市场上购到。这使得神经网络具有快速和大规模处理能力的实现网络。
十分显然,神经网络由于其学习和适应、自组织、函数逼近和大规模并行处理等能力,因而具有用于智能控制系统的潜力。神经网络在模式识别、信号处理、系统辨识和优化等方面的应用,已有广泛研究。在控制领域,已经作出许多努力,把神经网络用于控制系统,处理控制系统的非线性和不确定性以及逼近系统的辨识函数等。根据控制系统的结构,可把神经控制的应用研究分为几种主要方法,诸如监督式控制、逆控制、神经自适应控制和预测控制等。
当然,由于她是目前卓有成效的机器学习方法,所以用于制作游戏中的人工智能具有巨大的潜力。
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