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题名基于注意力网络与生物机械混杂实验的韧性交互模型
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作者
刘磊
崔圣光
高岩
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机构
上海理工大学管理学院
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
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出处
《上海理工大学学报》
北大核心
2025年第4期449-460,470,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(72071130)
上海市自然科学基金资助项目(22ZR1443300)。
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文摘
现有的自动建模方法与生物集群信息处理特点不匹配,导致单体信息交互建模难以实现。为此,自主设计生物机械混杂系统以启发人工复杂系统调控,该系统通过将生物组织与机械元件结合,开展受控生物实验。在2鱼实验中,通过引入受控机械单体观察鱼类在威胁环境下的交互行为,并基于注意力机制构建2鱼韧性交互模型,以挖掘高影响力的时空信息特征。为验证模型复现鱼类避障行为的能力,对单体行为、整体秩序及交互运动进行仿真分析,并将仿真结果与原始数据进行对比。最后,通过机器威胁的参数敏感性分析验证模型的可解释性。实验结果表明:注意力机制能有效捕捉2鱼在机械靠近时的规避反应,揭示了威胁环境下生物交互行为的内在规律,为理解更大规模生物群体在威胁环境中的交互机制提供了重要建模基础。所提方法有望在复杂对抗环境下的集群机器人系统中得到应用。
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关键词
生物机械混杂系统
社会性交互
韧性交互模型
集群躲避运动
复杂系统控制
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Keywords
biomechanical hybrid system
social interaction
resilient interaction model
swarm avoidance motion
complex system control
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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