Giao trinh bai tap nhom 4 van dung hbdi

Tiểu luận Ứng dụng mạng noron toán xác định lộ trình cho Robot GVGD : Thầy Huỳnh Thái Hoàng Nhóm 1: Nguyễn Viết Đức Tài Nguyễn Nhựt Quý Phạm Xuân Khiết Tư Cao Văn Thanh Phạm Khải Tú MSSV: 40902323 MSSV: 40902198 MSSV: 40903216 MSSV: 40903464 MSSV: 40903175 MẠNG NORON VÀ BÀI TOÁN LẬP LỘ TRÌNH ROBOT Trong kỹ thuật robot việc xác định lộ trình công việc quan trọng Ta hiểu khái quát toán lập lộ trình sau: Cho đối ố tượng với vị trí ban đầu ầ vị trí đích với tập chướng ngại có vị trí khác không gian gian Công việc iệc lập lộ trình tìm đường liên tục từ vị trí đầu đến vị trí đích cho tránh va chạm với chướng ngại ngại Mạng g noron ộ cấu trúc mạng g cho pphép p liệu ệ xử lý song song phân tán nhiều noron Những cách tiếp cận mạng Noron sử dụng nhiều thuật toán lập lộ trình tiểu luận trình bày cách tiếp cận dụa mạng quy hồi Hopfield Mô hình mạng Hopfield   Mạng Hopfield rời rạc: mạng tính rời rạc ( đầ rời ời rạc)) vàà làm việc iệ chế hế độ không khô đồng đồ bộ đầu  Mạng Hopfield f ld liên l tục: l mạng mà trạng thái h i mô tả phương trình động học : Phương pháp Yang Meng đề xuất xuất:: Ý tưởng: Một noron có n đầu vào vào Khi đó, kiến trúc mạng tương ứng với không gian cấu hình Robot N- chiều Noron I gắn liền với đại lượng xi tín hiệu vào noron i tín hiệu từ bên Ii ị trạng g thái noron i: - Phươngg trình xác định     Tóm tắt phương pháp: B1: khởi tạo + Xác định vị trí đầu qI + Xác định vị trí đích qG + Gán Gá qp = qII B2 : Nếu qp qG KT = true : ( KT dùng để xem có xác ác đị định vị ttrí ttiếp ếp ttheo eo không) ô g) + Tính xi vào pt động học (3.1) hàm f(a) (3.2) + xác định đị h vịị trí t í tiếp tiế theo th qn dựa d vào (3.3) (3 3) +qp = qn B3 : Nếu qp = qG thì: +Xác định thành công lộ trình Ngược lại: + Không xác định lộ trình B4: kết thúc  i ii iii Nhận xét: Theo (3.3), noron với giá trị xi cao có khả thu hút robot, robot noron có giá trị thấp đẩy lùi robot B –D cận cận xi Số hạng thứ hai (3.1) sử dụng toán tử []+, thị ảnh hưởng giá trị dương tính( đích tiềm tàng điểm thu hút Ii xj) ) Số hạng thứ ba sử dụng toán tử []- ảnh hưởng giá trị ngược( chướng ngại tiềm tàng phạn xạ Ii)  Mô hình Yang Meng cải tiến( tiến( sửa đổi): đổi):  Ý tưởng : Dựa vào nhận xét nêu trên, mô hình sửa đổi sau: + Theo Th iv i ta t cần ầ sửa đổi (3.1) (3 1) h sau: (3.4) 1 Trong : 0≤ α ≤ 1, 0≤ β ≤ + để giải vấn đề đề cập v, kỹ thuật đưa Để đảm bảo cho robot có khả quay lại vị trí trước đó, giá trị nhập vào Ii ta đưa thêm vào giá trị xác định trình quay trở lại robot Ti ( giá trị ngược) Tất vị trí duyệt qua ta xác định giá trị ngược cập nhật cho Ii tương ứng Nó giúp robot không bị kẹt vị trí mà bắt robot phải di chuyển đến vị trí hiệu  Tóm tắt phương pháp: B1: khởi tạo + Xác định vị trí đầu qI + Xác định vị trí đích qG + Khởi tạo Ti + Gán qp = qI B2 : Nếu qp qG KT = true : + Tính Tí h xi ă ứ vào pt động độ học h (3.4) (3 4) vàà hàm hà f(a) f( ) (3.2) + xác định vị trí qn dụa vào (3.3) +qp = qn + Xác định giá trị ngược Tn + In = Tn B3 : Nếu qp =qG thì: +Xác định thành công lộ trình Ngược lại: + Không xác định lộ trình B4: kết thúc Các kết thử nghiệm :  Chương trình demo: Mô hình thử nghiệm g ệ bằngg ngôn g ngữ g Visual Basic: Để cài đặt chương trình thử nghiệm ta cần phải lựa chọn ọ tham số cho pphù hợp ợp Trongg chươngg trình demo tham số lực chọn sau: + Mô hình nguyên bản: A=10, B=D=1, µ=1, r0 =2, E=100 + Mô hình cải tiến: A=10 B=5, A=10, B=5 D=1, D=1 E=100, E=100 r0=1.41, =1 41 α=0.9, α=0 β=0.2 β=0 Robot thể chương trình demo robot điểm ự tế với nhữngg robot pphức tạp ạp ta cần pphải tính đến tác trongg thực động cấu trúc robot việc di chuyển lộ trình mà xác định T Trong th tế thực tham th sốố nhập hậ từ môi ôi trường t ài sẽẽ đ robot thu nhận thông qua cảm biến trình di chuyển  So sánh kết quả: So sánh mô hình nguyên mô hình cải tiến, nhiều trườngg hợp ợp mê cungg đích có độộ pphức tạp ạp khác Từ kết mô phỏng, ta thấy rõ tính khả thi hiệu phương pháp + Mê cung 1: Nhận xét: Trong mê cung đường tới đích dễ dàng Khi hai mô hình dẫn dắt robot tới đích hai mô hình thực tốt + Mê cung 2: Nhận xét : mê cung ta đật vật cản chia đôi khu vực đích Với mô hình nguyên robot mắc bẫy không đí h Trong đích T mô ô hình hì h sửa đổi cóó thể hướng h dẫn dẫ robot b t tránh t h bẫy bẫ cách quay trở lại đường khác + Mê cung 3: Nhận xét: mê cung trường hợp đơn giản Tuy nhiên với mô hình nguyên lại gặp trở ngại tới đích đích Với mô hình sửa đổi, đổi phương trình 3.4 lại khắc phục điều này, robot xoay sở tìm cách xung quanh chướng ngại vật để đến đích Kết luận Phương pháp nguyên Yang Meng trình bày phát triển với mục đích điều khiển thiết bị máy móc chuyển động tránh vật cản cản mô hình lỏng lẻo với tảng học cạnh tranh ánh xạ vào mạng noron Và phương pháp hoạt đọng hiệu môi trường phức tạp Để khắc phục điều người ta cải tiến phương pháp Yang Meng cách thay đổi số tham số (3.1), (3 1) ta có pt (3.4) Phương pháp cho phép robot xác định lộ trình tránh bẫy đường trên thấy Qua mê cung mô trên, phương pháp cải tiến tỏ hiệu Với phương pháp cải tiến bước robot bắt buộc phải tiến tới vị trí khác giúp robot không bị kẹt điểm ể tăng khả tới đích T nhiên Tuy hiê phương h pháp há ẫ có ó ột nhược h điể điểm robot gặp trở ngại tới đích, chúng bắt buộc ộ p phải xác định ị lại toàn ộ lộ ộ trình Điều y ợ khắc phục cách lựa chọn tham số tối ưu để có lộ trình tốt Việc xác định tham số không đơn giản iả vìì chưa h có ó ột sở khoa kh học h để hướng h dẫn dẫ việc iệ  CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE BÀI THUYẾT TRÌNH [...]... Nếu qp qG và KT = true thì : + Tính Tí h các á xi căn ă cứ ứ vào à pt động độ học h (3 .4) (3 4) vàà hàm hà f(a) f( ) (3.2) + xác định vị trí tiếp theo qn dụa vào (3.3) +qp = qn + Xác định giá trị ngược Tn + In = Tn B3 : Nếu qp =qG thì: +Xác định thành công một lộ trình Ngược lại: + Không xác định được lộ trình B4: kết thúc Các kết quả thử nghiệm :  Chương trình demo: Mô hình thử nghiệm g ệ bằngg... cho pphù hợp ợp Trongg chươngg trình demo các tham số được lực chọn như sau: + Mô hình nguyên bản: A=10, B=D=1, µ=1, r0 =2, E=100 + Mô hình cải tiến: A=10 B=5, A=10, B=5 D=1, D=1 E=100, E=100 r0=1 .41 , =1 41 α=0.9, α=0 9 β=0.2 β=0 2 Robot thể hiện trong chương trình demo là các robot điểm còn ự tế với nhữngg robot pphức tạp ạp ta cần pphải tính đến tác trongg thực động của cấu trúc robot đối với việc... đường khác + Mê cung 3: Nhận xét: trong mê cung 3 là một trường hợp đơn giản Tuy nhiên với mô hình nguyên bản thì lại gặp trở ngại và không thể tới đích đích Với mô hình sửa đổi, đổi phương trình 3 .4 3 4 lại khắc phục được điều này, khi đó robot sẽ xoay sở và tìm cách đi xung quanh chướng ngại vật để đến đích Kết luận Phương pháp nguyên bản của Yang và Meng đã trình bày ở trên được phát triển với...  Mô hình Yang và Meng cải tiến( tiến( sửa đổi): đổi):  Ý tưởng : Dựa vào những nhận xét nêu trên, mô hình có thể được sửa đổi như sau: + Theo Th iv i ta t cần ầ sửa ử đổi (3.1) (3 1) như h sau: (3 .4) 1 1 Trong đó : 0≤ α ≤ 1, 0≤ β ≤ 1 + để giải quyết vấn đề đã đề cập trong v, một kỹ thuật được đưa ra Để đảm bảo cho robot có khả năng quay lại vị trí trước đó, ngoài giá trị nhập vào Ii ta đưa thêm... và hàm f(a) (3.2) + xác á định đị h vịị trí t í tiếp tiế theo th qn dựa d vào à (3.3) (3 3) +qp = qn B3 : Nếu qp = qG thì: +Xác định thành công một lộ trình Ngược lại: + Không xác định được lộ trình B4: kết thúc  i ii iii Nhận xét: Theo (3.3), một noron với giá trị xi càng cao sẽ càng có khả năng thu hút robot, robot trong khi noron có giá trị thấp hơn sẽ đẩy lùi robot B và –D là cận trên và cận... pháp này hoạt đọng kém hiệu quả trong môi trường phức tạp Để khắc phục điều này người ta đã cải tiến phương pháp của Yang và Meng bằng cách thay đổi một số tham số trong (3.1), (3 1) khi đó ta có pt (3 .4) Phương pháp này cho phép robot xác định được lộ trình và tránh bẫy trên đường đi trên có thể thấy Qua 3 mê cung được mô phỏng ở trên, phương pháp cải tiến tỏ ra rất hiệu quả Với phương pháp cải tiến ... tạo Ti + Gán qp = qI B2 : Nếu qp qG KT = true : + Tính Tí h xi ă ứ vào pt động độ học h (3 .4) (3 4) vàà hàm hà f(a) f( ) (3.2) + xác định vị trí qn dụa vào (3.3) +qp = qn + Xác định giá trị... B=D=1, µ=1, r0 =2, E=100 + Mô hình cải tiến: A=10 B=5, A=10, B=5 D=1, D=1 E=100, E=100 r0=1 .41 , =1 41 α=0.9, α=0 β=0.2 β=0 Robot thể chương trình demo robot điểm ự tế với nhữngg robot pphức tạp... = qn B3 : Nếu qp = qG thì: +Xác định thành công lộ trình Ngược lại: + Không xác định lộ trình B4: kết thúc  i ii iii Nhận xét: Theo (3.3), noron với giá trị xi cao có khả thu hút robot, robot