Giao trinh bai tap nhom 4 van dung hbdi

MẠNG NORON VÀ BÀI TOÁN LẬP LỘ TRÌNH ROBOTTrong kỹ thuật robot thì việc xác định lộ trình là một công việc quan trọng .Ta có thể hiểu khái quát bài toán lập lộ trình như sau: Cho đối tượn

Tiểu Tiểu luận luận Tiểu

Tiểu luận luận Ứng

Ứng dụng dụng mạng mạng noron noron trong trong bài bài toán toán Ứng

Ứng dụng dụng mạng mạng noron noron trong trong bài bài toán toán

xác xác định định lộ lộ trình trình cho cho Robot Robot

GVGD : Thầy Huỳnh Thái Hoàng Nhóm 1:

Nguyễn Viết Đức Tài MSSV: 40902323 Nguyễn Nhựt Quý MSSV: 40902198 Phạm Xuân Khiết Tư ạ MSSV: 40903216 Cao Văn Thanh MSSV: 40903464 Phạm Khải Tú MSSV: 40903175

MẠNG NORON VÀ BÀI TOÁN LẬP LỘ TRÌNH ROBOT

Trong kỹ thuật robot thì việc xác định lộ trình là một công việc quan trọng Ta có thể hiểu khái quát bài toán lập lộ trình như sau:

Cho đối tượng với vị trí ban đầu và vị trí đích với một tập các chướng ngại có vị trí khác nhau trong không gian Công iệc lập lộ trình đó là tìm ra một đường đi liên tục từ vị trí đầu đến vị trí đích sao cho tránh được va chạm với chướng ngại

tránh được va chạm với chướng ngại.

Mạng noron là một cấu trúc mạng cho phép dữ liệu ạ g ộ ạ g p p ệ được xử lý song song và phân tán trên nhiều noron

Những cách tiếp cận mạng Noron đã được sử dụng trong khá nhiều thuật toán lập lộ trình và tiểu luận sẽ trình bày cách tiếp cận dụa trên mạng quy hồi Hopfield.

Mô hình mạng Hopfield



 Mạng Hopfield rời rạc: là mạng được tính rời rạc (

đầ ời ) à là iệ ở hế độ khô đồ bộ đầu ra rời rạc) và làm việc ở chế độ không đồng bộ.

 Mạng Hopfield liên tục: là mạng mà trạng thái của nó

được mô tả bởi phương trình động học :

được gắn liền với đại lượng xi là tín hiệu vào tại noron i và các tín hiệu từ bên ngoài Ii .

- Phương trình xác định trạng thái của noron i: g ị ạ g

1





 Tóm tắt phương pháp:

B1: khởi tạo ạ

+ Xác định vị trí đầu qI + Xác định vị trí đích qG

+ Gán qp = qI B2 : Nếu qp <>qG và KT = true thì : ( KT dùng để xem có

xác định được vị trí tiếp theo không) ác đị được vị t t ếp t eo ô g)

+ Tính các xi căn cứ vào pt động học (3.1) và hàm f(a) (3.2)

+ Không xác định được lộ trình B4: kết thúc.

 Nhận xét:

i. Theo (3.3), một noron với giá trị xi càng cao sẽ càng có khả

năng thu hút robot trong khi noron có giá trị thấp hơn sẽ đẩylùi robot

ii. B và –D là cận trên và cận dưới của xi

iii. Số hạng thứ hai của (3.1) sử dụng toán tử []+, hiện thị những

ảnh hưởng của những giá trị dương tính( có thể là những

đích tiềm tàng hoặc những điểm thu hút Ii và xj) Số hạng thứ

đích tiềm tàng hoặc những điểm thu hút Ii và xj) Số hạng thứ

ba sử dụng toán tử []- là ảnh hưởng của những giá trị ngược( chướng ngại tiềm tàng hoặc phạn xạ của Ii)



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 giátrị nhập vào I ta đưa thêm vào một giá trị xác định quá trình quay trở

trị nhập vào Ii ta đưa thêm vào một giá trị xác định quá trình quay trởlại của robot Ti ( giá trị ngược)

Tất cả các vị trí đã duyệt qua ta đều xác định giá trị ngược này

và cập nhật cho Ii tương ứng Nó sẽ giúp robot không bị kẹt tại một vịtrí mà bắt robot phải di chuyển đến một vị trí nào đó hiệu quả hơn

 Tóm tắt phương pháp:

B1: khởi tạo

+ Xác định vị trí đầu qI+ Xác định vị trí đích qG+ Khởi tạo Ti

+ Khởi tạo Ti+ Gán qp = qIB2 : Nếu qp <>qG và KT = true thì :

B3 : Nếu qp =qG thì:

+Xác định thành công một lộ trìnhNgược lại:

+ Không xác định được lộ trìnhB4: kết thúc

Để cài đặt các chương trình thử nghiệm ta cần phải lựachọn các tham số cho phù hợp Trong chương trình demo cácọ p ợp g gtham số được lực chọn như sau:

Trong thực tế các tham số nhập từ môi trường ngoài sẽ đượcrobot thu nhận thông qua các cảm biến trong quá trình di chuyểncủa nó

+ Mê cung 1:

Nhận xét: Trong mê cung 1 đường đi tới đích khá dễ dàng Khi

đó cả hai mô hình đều dẫn dắt robot tới đích và hai mô hình đềuthực hiện tốt như nhau

+ Mê cung 2:

Nhận xét : trong mê cung 2 ta đật một vật cản chia đôi khu vựcđích Với mô hình nguyên bản robot mắc bẫy và không về được

đí h T khi ô hì h ử đổi ó thể h ớ dẫ b t t á h bẫđích Trong khi mô hình sửa đổi có thể hướng dẫn robot tránh bẫybằng cách quay trở lại và đi đường khác

+ Mê cung 3:

Nhận xét: trong mê cung 3 là một trường hợp đơn giản Tuynhiên với mô hình nguyên bản thì lại gặp trở ngại và không thểtới đích Với mô hình sửa đổi phương trình 3 4 lại khắc phụcđược điều này, khi đó robot sẽ xoay sở và tìm cách đi xung quanhchướng ngại vật để đến đích

Kết luận luận

Phương pháp nguyên bản của Yang và Meng đã trình bày

ở trên được phát triển với mục đích điều khiển các thiết bị máymóc chuyển động tránh các vật cản đây là một mô hình lỏng lẻovới nền tảng là học cạnh tranh được ánh xạ vào một mạng noron

Và phương pháp này hoạt đọng kém hiệu quả trong môi trườngphức tạp

Để khắc phục điều này người ta đã cải tiến phương phápcủa Yang và Meng bằng cách thay đổi một số tham số trong (3 1)

của Yang và Meng bằng cách thay đổi một số tham số trong (3.1),khi đó ta có pt (3.4) Phương pháp này cho phép robot xác địnhđược lộ trình và tránh bẫy trên đường đi

Qua 3 mê cung được mô phỏng ở trên có thể thấy phương pháp cải tiến tỏ ra rất hiệu quả Với phương pháp cải tiến tại mỗi bước robot bắt buộc phải tiến tới một vị trí

ể

khác giúp robot không bị kẹt tại một điểm và tăng khả năng tới đích hơn.

Tuy nhiên phương pháp này vẫn có một nhược điểm

đó là khi robot gặp trở ngại và không thể tới đích, chúng bắt buộc phải xác định lại toàn bộ lộ trình Điều này có thể được ộ p ị ạ ộ ộ y ợ khắc phục bằng cách lựa chọn tham số tối ưu để có một lộ trình tốt nhất Việc xác định các tham số này là không đơn

giản vì chưa có một cơ sở khoa học nào để hướng dẫn việc này.

 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE BÀI THUYẾT TRÌNH.