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!

    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    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
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 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

    Другие учебные работы по предмету

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