Нейросетевое моделирование работы физиологических систем

Помазкова Галина Владимировна
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе рассматриваются методы искусственного интеллекта для моделирования работы различных элементов физиологических систем организма. В качестве базовых математических алгоритмов были приняты алгоритмы роевого поведения элементов, частиц исследуемых систем. Поэтому, предпочтение отдавалось тем физиологическим системам организма, которые хотя бы в малой степени, позволяли сделать такие допущения. Каковым была взята за основу кровеносная система. В данной работе, наиболее предпочтительным роевым алгоритмом был рассмотрен алгоритм моделирующий стайное поведение частиц агентов системы.

Введение 3

Постановка задачи 8

Обзор литературы 9

Глава 1. Роевые алгоритмы искусственного интеллекта 11
§1. Основной роевой алгоритм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
§2. Локальный роевой алгоритм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
§3. Важные моменты роевых алгоритмов . . . . . . . . . . . . . . 16
§4. Основные модификации роевых алгоритмов . . . . . . . . . . 19

Глава 2. Математическая основа стайного движения в рое 22
§1. Графы и Сети . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
§2. α-Решётки и Квази α-Решётки . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
§3. Энергия отклонения конфигурации сети . . . . . . . . . . . . 27

Глава 3. Моделирование стайного движения множественными
объектами 31
§1. Алгоритмы стайного движения в пространстве . . . . . . . . . 31
§2. Коллективная динамика роя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
§3. Результаты моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Выводы 40

Заключение 41

Список литературы 42

Сейчас нейронные сети пользуются популярностью. Причиной этого
является мощность вычислительной техники. С помощью множества ком-
пьютеров появилась возможность создания сети с огромной вычислитель-
ной мощью, которая сможет решить задачи, ранее не доступные ученым.
Например, смоделировать вселенную, распознать речь и получение быст-
рого ответа на интересующий вопрос.
В конце 1940 появились электронно-вычислительные машины (ЭВМ),
что привело к началу развития искусственной нейросети. В тоже время
канадский физиолог и нейропсихолог Дональд Хебб создает алгоритм ней-
ронной сети и закладывает принципы его работы в ЭВМ. Стоит отметить
и другие даты в истории развития искусственных нейросетей:
1954 год — на рабочей ЭВМ впервые на практике применили нейросеть;
1958 год — американским ученым по нейрофизиологии и искусственного
интеллекта, Фрэнком Розенблаттом был разработан алгоритм распознава-
ния образов и предоставлено его краткое изложение для общественности;
1960 год — ЭВМ не могла должным образом из-за слабых мощностей вы-
полнять сложные задачи, возложенные на нее, поэтому интерес к техно-
логии немного угас; За двадцатилетний период полным ходом шла «ком-
пьютеризация», и мощности тогдашних компьютеров хватило, чтобы вновь
разжечь интерес к нейросетям. В 1980 году появилась система с механиз-
мом обратной связи и начались разработки алгоритмов по самообучению;
Спустя следующие 20 лет, мощности компьютеров выросли настолько, что
в 2000 году ученые-исследователи смогли применять нейросети во многих
сферах. Появились программы распознавания речи, имитация зрения, ко-
гнитивного восприятия информации. Нейросеть, машинное обучение, робо-
тотехника, компьютеризация стали частью нечто большего, под названием
«искусственный интеллект».
Нейронные сети — это современный тренд, применяемый в науке и
технике. С их помощью улучшаются программы и создаются целые систе-
мы, способные автоматизировать, ускорять и помогать в работе человеку.
Основная цель — научить систему самостоятельно принимать решения в
сложных ситуациях так, как это делает человек.
В состав нейрона входит тело клетки и ядро. У тела клетки в свою
Рис. 1: Биологическая структура нейронной сети

В работе представлен математических аппарат для разработки и ана-
лиза алгоритмов стайного движения роя. Рассмотрены два случая сбора
роя в стаю в пространстве и фрагментаци перед обходом множества препят-
ствий. Математическим моделированием показана возможность использо-
вания такого рода алгоритмов для описания роевых механизмов взаимо-
действия.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет