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!

    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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