人工內(nèi)分泌模型及應(yīng)用研究.pdf

1、人工內(nèi)分泌系統(tǒng)是指在研究人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的信息處理機(jī)制的基礎(chǔ)上，構(gòu)造出體現(xiàn)內(nèi)分泌系統(tǒng)信息處理特性的一類(lèi)新的計(jì)算智能模型和方法。與神經(jīng)系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)一樣，內(nèi)分泌系統(tǒng)也具有高度復(fù)雜和獨(dú)特的信息處理能力，分析和抽取其生理上的信息處理機(jī)制，建立相應(yīng)的工程模型具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本論文將從不同的方面對(duì)人工內(nèi)分泌系統(tǒng)模型及其應(yīng)用進(jìn)行一些研究。
　　 1. 生物內(nèi)分泌系統(tǒng)理論研究。生物內(nèi)分泌系統(tǒng)是生物體內(nèi)復(fù)雜的調(diào)控系統(tǒng)，對(duì)維持生物體內(nèi)

2、平衡有著關(guān)鍵作用。目前人工內(nèi)分泌的理論研究工作不多，概括總結(jié)內(nèi)分泌功能特點(diǎn)以及與相關(guān)計(jì)算智能模型類(lèi)比的研究工作較少，基于此，本文將從計(jì)算機(jī)信息處理的角度，講述內(nèi)分泌系統(tǒng)的基本概念、功能以及調(diào)控機(jī)制，概括和總結(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，并類(lèi)比已有的計(jì)算智能模型，為進(jìn)行人工內(nèi)分泌系統(tǒng)模型及其應(yīng)用的研究提供理論指導(dǎo)。
　　 2. 神經(jīng)內(nèi)分泌計(jì)算模型及其應(yīng)用研究。神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)在許多方面是相互關(guān)聯(lián)，互相作用的。一方面，神經(jīng)系統(tǒng)接受體內(nèi)

3、外環(huán)境刺激，產(chǎn)生神經(jīng)信號(hào)刺激內(nèi)分泌系統(tǒng)，對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)有著調(diào)控作用；另一方面，內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌的荷爾蒙，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有著反饋調(diào)節(jié)作用，生理學(xué)將兩大系統(tǒng)的復(fù)合稱為神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)。借鑒內(nèi)分泌與神經(jīng)系統(tǒng)之間的調(diào)控機(jī)制，本文提出一種基于神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)制的計(jì)算模型及算法，模型將神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)相結(jié)合，利用神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與記憶能力，以及內(nèi)分泌系統(tǒng)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的反饋調(diào)控作用，控制自主體行為，使自主體具有自學(xué)習(xí)自適應(yīng)能力。為了驗(yàn)證模型及算法的有效性，將其

4、應(yīng)用于機(jī)器人導(dǎo)航避障仿真實(shí)驗(yàn)，并與離散Q 學(xué)習(xí)方法對(duì)比，結(jié)果表明該模型是有效的。該模型和算法深入反映了生物體的神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和內(nèi)分泌調(diào)控機(jī)制相結(jié)合，是一種聯(lián)合的計(jì)算模型，對(duì)自主體的行為控制和內(nèi)分泌系統(tǒng)建模提供了參考。
　　 3.基于荷爾蒙反應(yīng)擴(kuò)散機(jī)制的內(nèi)分泌模型研究。雖然內(nèi)分泌系統(tǒng)受神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)體其他系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，但是它的生理功能主要是由其內(nèi)部各個(gè)組成部分自組織來(lái)實(shí)現(xiàn)的，荷爾蒙的作用機(jī)制是內(nèi)分泌系統(tǒng)完成功能的關(guān)鍵

5、。借鑒內(nèi)分泌系統(tǒng)的生物機(jī)制特征，本文提出一種基于荷爾蒙反應(yīng)擴(kuò)散機(jī)制的內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)模型及算法，模型將內(nèi)分泌系統(tǒng)看作一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)分泌細(xì)胞作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分泌荷爾蒙，通過(guò)荷爾蒙的反應(yīng)擴(kuò)散使內(nèi)分泌系統(tǒng)自組織實(shí)現(xiàn)功能，維持內(nèi)穩(wěn)態(tài)。為驗(yàn)證模型及算法的有效性，將其用于多機(jī)器人系統(tǒng)的控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明模型及算法可使多機(jī)器人系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力，有效完成任務(wù)。該模型和算法是對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)獨(dú)立建模的探討，為建立完善的人工內(nèi)分泌系統(tǒng)模型提供了參考。