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(x, y, θ)
α β
2πr r
(x, y)
θ (x, y, θ)
(x, y, θ)
ω
ω(R + l/2) = v
r
ω(R l/2) = v
l
l
v
l
v
r
R
v
l
v
r
ω R R ω
R =
l
2
(v
l
+ v
r
)
(v
r
v
l
)
ω =
v
r
v
l
l
v
r
= v
l
R
v
r
= v
l
v
r
v
l
R
v
r
v
l
(x, y)
θ x v
l
v
r
v
l
v
r
R ω
(x, y, θ)
t v
r
v
l
t t + δt
ICC = [x R sin(θ), y + R cos(θ)]
t + δt
x
y
θ
=
cos(ωδt) sin(ωδt) 0
sin(ωδt) cos(ωδt) 0
0 0 1
x ICC
x
y ICC
y
θ
+
ICC
x
ICC
y
ωδt
R
ω
R ω
(x
0
, y
0
, θ
0
)
t
v
l
(t) v
r
(t)
θ(t) V (t)
x(t) =
t
0
V (t) cos[θ(t)]dt
y(t) =
t
0
V (t) sin[θ(t)]dt
θ(t) =
t
0
ω(t)dt
x(t) =
1
2
t
0
[v
r
(t) + v
l
(t)] cos[θ(t)]dt
y(t) =
1
2
t
0
[v
r
(t) + v
l
(t)] sin[θ(t)]dt
θ(t) =
1
l
t
0
[v
r
(t) v
l
(t)]dt
v
l
(t) v
r
(t)
v
l
(t) = v
l
v
r
(t) = v
r
v
l
= v
r
x(t) =
l
2
v
r
+ v
l
v
r
v
l
sin
t
l
(v
r
v
l
)
y(t) =
l
2
v
r
+ v
l
v
r
v
l
cos
t
l
(v
r
v
l
)
+
l
2
v
r
+ v
l
v
r
v
l
θ(t) =
t
l
(v
r
v
l
)
(x, y, θ)
t=0
= (0, 0, 0) t (x, y)
v
l
v
r
θ
v
l
v
r
(0, 0) t = 0 (x, y) t = r
v
r
= v
l
= v
x
y
θ
=
x + v cos(θ)δt
y + v sin(θ)δt
θ
v
l
= v
r
= v
x
y
θ
=
x
y
θ + 2vδt/l
(x, y, θ) (x, y)
θ
θ
e
r r = f(e)
e
r
r
e f()
e r
f() e
F = ma F = kx
2
a
a =
kx
2
m
a m k
15 ×15 ×15m
3
100 × 100 × 100m
3
1cm 10
9
2
2
= 4
2
3
= 8 N
2
N
90
o
90
o
G = (V, E)
V E
G
q A A
F
w
A
A
q = [x y θ] q
q
A C A C
A
r
r
G(q) = 0
q
C
obstaculo
C
livre
B =
q
i=1
C
obstaculos
C
livre
= {q C|A(q) B = }
τ : [t
o
, t
f
] C
livre
τ(t
o
) τ(t
f
)
G
q,
dq
dt
,
d
2
q
dt
2
, . . .
= 0
A
q = [x y θ] r
x
2
+ y
2
> r
2
v
dx
dt
= v cos(θ)
dy
dt
= v sin(θ)
dx sin(θ) dy cos(θ) = 0
q q
q
C
obstaculo
τ q
0
s
ABERT O {s}
F ECHADO { }
encontrado f also
ABERT O =
n ABERT O
ABERT O ABERT O {n}
F ECHADO F ECHADO {n}
n objetivo
encontrado verdadeiro
M n|(n ∈ F ECHADO
G s
s F ECHADOS
ABERT OS
encontrado ABERT O
encontrado
ABERT O
ABERT O
ABERT O
ABERT O f(n)
f(n) n
f(n)
f(n)
n
f(n)
f(n) = P ESO + f(n
anterior
) n
anterior
n P ESO n
anterior
n
f(n) =
g(n) + h(n) g(n)
h(n) g(n)
g
(n) n h(n)
h
(n) n
A B C A B C
A C C B
G
visibilidade
= (V, E)
U
U(q)
U
partida
(q) U
objetivo
(q)
U
obstaculos
(q)
U(q) = U
partida
(q) + U
objetivo
(q) +
U
obstaculos
(q)
F = −∇U(q) =
δUx
δUy
SO S O
O
SO
SO O
O
SO
SO O
(x
i
, y
i
) (x
k
, y
k
)
P (t) t
P (t)
P (t)
P (t)
P
(t)
a
0
+ a
1
t + a
2
t
2
+ ···+ a
L
t
L
a
0
a
1
a
L
t t
L a
L
(L + 1)
x(t) = at
2
+ 2bt + c
y(t) = dt
2
+ 2et + f
a, b, . . . , f
x y
F (x, y) = Ax
2
+ 2Bxy + Cy
2
+ Dx + Ey + F
A, . . . , F F (x, y) = 0
AC B
2
AC B
2
> 0
AC B
2
= 0
AC B
2
< 0
x
2
+ xy + y
2
1 AC B
2
= 0, 5
x() y()
P (t) =
P
0
(1 t)
2
+ 2ωP
1
t(1 t) + P
2
t
2
(1 t)
2
+ 2ωt(1 t) + t
2
P
0
P
1
P
2
α = (1 t)
β = ωt(1 t)
(x(t), y(t)) =
x
0
α
2
+ 2x
1
β + x
2
t
2
α
2
+ 2β + t
2
,
y
0
α
2
+ 2y
1
β + y
2
t
2
α
2
+ 2β + t
2
x
0
y
0
P
0
x() y()
ω P (t) t = 0
(x
0
, y
0
) P
0
t = 1
P
2
t t = 0 t = 1 P (t)
ω
ω < 1
ω = 1
ω > 1
P
0
P
1
P
2
P (t) t
P
0
P
1
P
2
t t = 0, 3
A t P
0
P
1
B t P
1
P
2
A B
A(t) = (1 t)P
0
+ tP
1
B(t) = (1 t)P
1
+ tP
2
A B
t = 0, 3 P (t) t
A B
P (t) = (1 t)A + tB
t = 0, 5 P (0, 5) P
0
P
1
P
2
t P (t)
P (t) = (1 t)
2
P
0
+ 2t(1 t)tP
1
+ t
2
P
2
P (t) t
P
0
P
1
P
2
P
3
t A
t P
0
P
1
B C
P
1
P
2
P
2
P
3
D
t A B E
B C
P t D
E
t
P (t) P
0
P
1
P
2
P
3
P (t) = P
0
(1 t)
3
+ P
1
3(1 t)
2
t + P
2
3(1 t)t
2
+ P
3
t
3
t P
i
B
3
0
(t) = (1 t)
3
,
B
3
1
(t) = 3(1 t)
2
t,
B
3
2
(t) = 3(1 t)t
2
,
B
3
2
(t) = t
3
[(1 t) + t]
3
P (t)
P (t) =
3
k=0
P
k
B
3
k
(t)
L + 1 P
0
P
1
P
L
L + 1 L
t
R(t) = at
3
+ bt
2
+ ct + d
R(t)
t = 0 t = 1
R(0) = d = 0
R(1) = a + b + c + d = 0
R
(0) = c = 0
R
(1) = 3a + 2b + c = 0
a = b = c = d = 0
t
g(t)
a(t) =
1
2
t
2
b(t) =
3
4
t
3
2
2
c(t) =
1
2
(3 t)
2
g(t) a(t) b(t)
c(t)
t
g(t)
g(t) g(t)
a(1) = b(1) = 1/2
b(2) = c(2) = 1/2
g(t)
g(t)
g(t)
g(t) g
k
(t)
g(t)
g
k
(t) = g(t k), para k = 0, 1, . . .
V (t) =
L
k=0
P
k
g(t k)
L + 1
g(t)
P (t) =
L
k=0
P
k
R
k
(t)
L + 1 L + 1
T = {t
0
, t
1
, t
2
, . . .}
t
i
t
i+1
R
k
(t) t
k
t
m m = 3
m = 4
k m N
k,m
(t)
P (t) =
L
k=0
P
k
N
k,m
(t)
N
k,m
(t)
N
k,m
(t) =
t t
k
t
k+m1
t
k
N
k,m1
(t) +
t
k+m
t
t
k+m
t
k+1
N
k+1,m1
(t)
k = 0, 1, . . . , L
m (m 1)
N
k,1
(t) =
1 se t
k
< t t
k+1
0 caso contrario
N
1,2
(t) t = 1
t = 3 N
k,m
(t) t
k
t
k+m
N
k,m1
(t)
N
k+1,m1
(t)
k m t
denom1 0.0
denom2 0.0
sum 0.0
k k
k + m k
=
k · k, m 1, t
k + m k + 1
=
k + m t · k + 1, m 1, t
m
m
m = 4
T = {0, 0, 0, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5}
L+1 m
L + m + 1 t
0
, . . . , t
L+m
m t
0
, . . . , t
m1
t
m
, . . . , t
L
L m + 1
m t
L+1
, . . . , t
L+m
L m + 2
k
n i
k =
n
j=1
i
j
w
j
Θ
o k Θ k
i
o
j
j
o
j
= f(
M
k=1
w
jk
i
k
) = f( w
j
·
i)
w
j
j M
f
f(x) =
1 x > Θ
0(ou 1) caso contrario
w
k
= η(t)(τ
k
o
k
)
i
w
k
(t + 1) = w
k
(t) + w
k
τ
k
k
k o
k
k
η(t) η
η
η
Θ
o
j
j
o
j
= f( w
j
·
i
j
)
w
j
j
i
f
f(z) =
1
1 + e
kz
k
k
w
ij
i
j
w
ij
(t + 1) = w
ij
+ ηδ
pj
o
pj
η δ
pj
j o
pj
j p
j
δ
saida
pj
δ
saida
pj
= (t
pj
o
pj
)o
pj
(1 o
pj
)
t
pj
o
pj
δ
oculta
pj
= o
pj
(1 o
pj
)
k
δ
pk
w
kj
o
pj
δ
pk
k w
kj
j
k
o
oculta,j
j
o
oculta,j
= exp
i w
j
σ
w
j
j
i
σ
o
k
o
k
= o
oculta
·v
k
o
oculta
v
k
k
i
w
j
o
j
j
o
j
= w
j
·
i
w
j
(t + 1) = w
j
(t) + η(
i w
j
(t))
η
x s
A A = {0, 1}
s s
A A
P OP
t
t 0
P OP (t)
P OP (t)
t t + 1
P OP (t) P OP (t 1)
P OP (t)
P OP (t)
P OP (t)
N
N
p
sel
=
a(s)
N
i=1
a(s
i
)
a()
p
rec
p
mut
t 0
P OP (t)
BLF (t)
P OP (t)
Atualizar(BLF (t), Aceitar(P OP (t)))
Gerar(P OP (t), Inf luenciar(BLF (t)))
t t + 1
P OP (t) P OP (t 1)
P OP (t) t BLF (t)
t
obj()
Aceitar()
Atualizar()
Aceitar() Influenciar()
obj()
V
i
l
i
u
i
L
i
U
i
j
L
t+1
j
=
f(x
i
) se x
i,j
l
t
j
ou f(x
i
) < L
t
j
L
t
j
caso contrario
l
t+1
j
=
x
t
i,j
se x
t
i,j
l
t
j
ou f (x
t
i
) < L
t
j
l
t
j
caso contrario
i j l
t
j
j t L
t
j
j
u
t+1
j
=
x
k,j
se x
k,j
u
t
j
ou f(x
t
k
) < U
t
j
u
t
j
caso contrario
U
t+1
j
=
f(x
k
) se x
k,j
u
t
j
ou f(x
t
k
) < U
t
j
U
t
j
caso contrario
k j u
t
j
j U
t
j
e
1
, e
2
, . . . , e
n
n
< E
t+1
1
, E
t+1
2
, . . . , E
t+1
e
>=
< x
t
bst
, E
t
1
, . . . , E
t
e1
> se f(x
t
bst
) > f(E
t
i
)
< x
t
bst
> se alteracao detectada
< E
t
1
, E
t
2
, . . . , E
t
e1
> caso contrario
x
t
bst
t
c
1
, . . . , c
j
j c
i
i
n
n
([1, u]
1
, . . . , [1, u]
n
) n
S
j
=
r
j
· λ
melhor
S
j
j r
j
j λ
< D
t+1
1
, D
t+1
2
, . . . , D
t+1
d
>=
< x
t
bst
, D
t
1
, . . . , D
t
d1
> se f(x
t
bst
) > f(D
t
i
)
< D
t
1
, D
t
2
, . . . , D
t
d1
> caso contrario
D
t+1
1
D
t+1
2
x
t
bst
w
(ds
1
, . . . , ds
n
) (dr
1
, . . . , dr
n
)
n e
l
e
w
w
t (x
1
, . . . , x
n
:
f) (dr
1
, . . . , dr
n
)
dr
j
e
k
·dr
j
j e
k
e
kt
e
k
·dr
j
j
j k
e
k
· dr
j
=
1 se e
k
· x
j
e
k1
· x
j
> 0
1 se e
k
· x
j
e
k1
· x
j
< 0
0 caso contrario
ds
j
=
w1
k=1
|e
k
· x
j
e
k+1
· x
j
|
w 1
x
j
j e
k
w
j
dr
j
=
1 se
w
k=1
e
k
· dr
j
> 0
1 se
w
k=1
e
k
· dr
j
< 0
0 caso contrario
e
i
(x
1
, . . . , x
n
: f)
(dr
1
, . . . , dr
n
)
w n
< e
1
, . . . , e
k
>
t+1
=
< e
1
, . . . , e
k
>
t
+e
k+1
se k < n
< e
2
, . . . , e
k
>
t
+e
k+1
caso contrario
t
x
i,j
= x
i,j
+ L(I
i
) · N(0, 1)
L(I
i
) i N(0, 1)
x
i,j
=
x
i,j
+ |σ
i,j
·N(0, 1)| se x
i,j
< s
i
x
i,j
|σ
i,j
· N(0, 1)| se x
i,j
> s
i
x
i,j
+ σ
i,j
· N(0, 1) caso contrario
σ
i,j
i j
s
i
i
(T RIALS, NGENS, nindividuos)
2 · nindividuos
τ
1
(1.0/
2.0 · nindividuos)
τ
2
(1.0/
2.0 ·
nindividuos)
t < T RIALS
g < NGENS
τ
1
τ
2
g
g g + 1
t t + 1
2 · nindividuos P OP
P OP
nindivudos
individuo
i
= R(DOMAIN
inf
, DOMAIN
sup
)
R()
DOMAIN
inf
DOMAIN
sup
P OP
P OP
BS P OP
DOMAIN
P OP
j
|BS
j
min
BS
j
max
| < |DOMAIN
j
min
DOMAIN
j
min
|
j i +
nindividuo
σ
j
i+nindividuos
= σ
j
i
· exp{τ
1
· N(0, 1) + τ
2
· N(0, 1)}
ind
j
i+nindividuos
=
ind
j
i
+ |σ
j
i+nindividuos
· N(0, 1)| se ind
j
i
< BS
j
melhor
ind
j
i
|σ
j
i+nindividuos
· N(0, 1)| se ind
j
i
> BS
j
melhor
ind
j
i
+ 0.5 · σ
j
i+nindividuos
· N(0, 1) se caso contrario
P OP i + nindividuo
P OP
ind
j
i+nindividuos
j i+nindividuos
ind
j
i
j i σ
j
i
j
N()
BS
j
melhor
j
j
i + nindividuo
ind
j
i+nindividuos
= ind
j
i
+ σ
j
i+nindividuos
· N(0, 1)
P OP
P OP
P OP
P OP
g
selecionados = nindividuos · 0.2 +
10
(g + 1)
g selecionados
P OP
NGENS
NT RIALS
σ
(x, y)
x y
(x, y)
x y z
(x, y)
x
y
800 × 600
(x, y)
z
ctrl points [ ]
pt gene gene
ctrl points pt
spline ctrl points resolution
collided pts [ ]
i
pt (spline.outp[i][0], spline.outp[i][1])
pt
collided pts pt
penalty
p (cpt.x, cpt.y)
dist
penalty penalty · dist α· dist
2
β · dist
length 0.0
i
pt1 spline.outp[i]
pt2 spline.outp[i + 1]
length = length pt1 pt2
α β
F = G ·
m
1
· m
2
d
2
G 6.67 · 10
11
m
1
m
2
d
m
1
m
2
G
penalty = 100.0 ·
d
α · d
2
+ β · d
d
α β
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