面向群机器人目标搜索问题的扩展微粒群模型及其应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60975074
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    31.0万
  • 负责人：
    曾建潮
  • 依托单位：
    太原科技大学
  • 学科分类：
    F0309.机器人学与智能系统
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

群机器人是特殊的多自主机器人系统，其个体机器人的感知和通信能力相对有限，须通过局部交互及自组织机制涌现群体智能行为完成单个机器人无力完成或执行效率低下的规定任务，系统具有鲁棒性强、柔性好及控制规模可随时伸缩等优点。本项目拟以群机器人目标搜索与定位问题为研究对象，以扩展的微粒群算法模型为群机器人系统的建模工具，建立适合于结构化和非结构化环境下的群机器人目标搜索与定位的扩展微粒群模型和基于扩展微粒群模型的群机器人的协调控制理论与方法。具体进行以下研究：（1）扩展微粒群算法模型作为群机器人目标搜索与定位的建模工具研究；（2）非结构化环境及相对定位机制下，面向群机器人协调控制的扩展微粒群模型研究；（3）面向矿难搜救任务的目标搜索与定位问题的群机器人协调控制策略研究。试图通过本研究，为面向矿难搜救任务的机器人样机设计和群机器人系统构建提供理论指导及实验依据。

结项摘要

按时完成任务书规定的研究任务。通过建立群机器人协同机理与微粒群算法优化机理之间的映射关系，将后者扩展后作为群机器人系统的建模工具和协调控制工具。在群体智能方法框架内，研究了群机器人分别在结构化或非结构化环境下，采用绝对或相对定位机制、同步或异步通信模式等不同条件下的扩展微粒群算法模型。在各种模型基础上，研究了适合于多种条件的群机器人协调控制方法。再以一类典型矿难环境中的实时性多源异类信号传播为背景，研究了群机器人的信号融合框架，以及该环境下群机器人的协调控制策略。研究采用理论分析和仿真实验相结合的方式。采用符合IEEE 802.15.4规范的ZigBee技术，对商用的移动机器人进行通信功能扩展。同步设计群机器人实验平台及其监控系统，跨平台调度计算和存储资源。研究结果表明，扩展微粒群方法的计算复杂度低，具有良好的应用潜力。在项目执行期内，发表（含录用待发表）论文42篇，其中SCI收录3篇，EI收录21篇，书籍章节2篇。

项目成果

期刊论文数量（26）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（14）
专利数量（0）
Swarm Target Tracking Collective Behavior Control with Formation Coverage Search Agents and Globally Asymptotically Stable Analysis of Stochastic Swarm
群体目标跟踪集体行为控制与编队覆盖搜索代理和随机群体的全局渐近稳定分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Computers
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    薛志斌;曾建潮;冯彩莉;刘震
  • 通讯作者：
    刘震
基于位置估计的井下无线传感器网络路由算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    系统工程理论与实践
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乔钢柱;曾建潮;赵明
  • 通讯作者：
    赵明
Effect of communication modes to swarm robotic search
通信模式对群体机器人搜索的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Przeglad Elektrotechniczny
  • 影响因子：
    0.5
  • 作者：
    薛颂东
  • 通讯作者：
    薛颂东
基于响应阈值的群机器人地图创建探索策略
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    太原科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    阎静;曾建潮;张国有
  • 通讯作者：
    张国有
基于信标节点间距离的改进RSSI定位算法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    太原科技大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯爱丽;乔钢柱;曾建潮
  • 通讯作者：
    曾建潮

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其他文献

基于群体多样性反馈控制的自组织微粒群算法
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    韩崇昭
一种新的基于证据权重的D-S改进算法
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    曾建潮
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
    曾建潮
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    曾建潮
基于HFACS的煤矿安全事故人因分析
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    曾建潮;董追;赵娜;李忠卫
  • 通讯作者：
    李忠卫

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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