發(fā)育機(jī)器人集成學(xué)習(xí)算法研究.pdf

1、制造出“類人”的智能機(jī)器人，一直以來是機(jī)器人學(xué)乃至整個人工智能界所追求的終極目標(biāo)。以自主心智發(fā)育為核心的發(fā)育機(jī)器人為實現(xiàn)這一目標(biāo)提出了新的設(shè)計范式，并為實現(xiàn)這一目標(biāo)開辟了一條新的途徑。發(fā)育機(jī)器人的最大優(yōu)點(diǎn)是：模仿人類心理發(fā)育過程，無須面向任務(wù)進(jìn)行編程，將程序員從繁重的體力與腦力勞動中解放了出來，同時具有在線學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)，很快便成為了機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但是現(xiàn)有的發(fā)育機(jī)器人算法都存在著兩個共同的缺陷，那就是無法有效的處理任務(wù)沖突和泛化

2、能力有限的問題，如何解決這兩個問題是當(dāng)務(wù)之急。 本文首先給出了發(fā)育機(jī)器人的概念，并綜述了發(fā)育機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了發(fā)育機(jī)器人領(lǐng)域現(xiàn)有的主要學(xué)習(xí)方法及其主要優(yōu)缺點(diǎn)。其次，介紹了一種機(jī)器學(xué)習(xí)范式—集成學(xué)習(xí)，它使用多個學(xué)習(xí)器來解決同一個問題，能夠顯著提高學(xué)習(xí)系統(tǒng)的泛化能力，因此本文把集成學(xué)習(xí)方法引入發(fā)育學(xué)習(xí)算法中以提高泛化能力。針對現(xiàn)有的發(fā)育學(xué)習(xí)算法主要缺點(diǎn)，即：不能有效地解決任務(wù)的沖突性和泛化能力有限的問題，本文

3、分別給出了任務(wù)驅(qū)動發(fā)育學(xué)習(xí)算法(TDD)和任務(wù)驅(qū)動算法集成(NCETDD)。NCETDD算法是在TDD算法的基礎(chǔ)上對其主要載體BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行負(fù)相關(guān)學(xué)習(xí)的有效集成。在實驗部分本文從多任務(wù)性方面對TDD算法進(jìn)行了性能測試，并從實時性和任務(wù)區(qū)分性兩個方面對TDD和IHDR進(jìn)行了實驗比較。而對NCETDD則在此基礎(chǔ)上增加了泛化能力的測試。仿真實驗與實體實驗的結(jié)果表明了NCETDD算法不僅可以有效地解決任務(wù)沖突，而且有效地提高了發(fā)育機(jī)器人的泛化