Phương thức tự tổ chức và ứng dụng nhận dạng mục tiêu trên biển

Bài viết trình bày một sự bắt chước như thế đó là phương thức tự tổ chức với thuật toán tổng quát МГУА. Ứng dụng thuật toán để giải quyết bài toán phân lớp và nhận dạng các mục tiêu trên biển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương thức tự tổ chức và ứng dụng nhận dạng mục tiêu trên biểnTên lửa & Thiết bị bay PHƯƠNG THỨC TỰ TỔ CHỨC VÀ ỨNG DỤNG NHẬN DẠNG MỤC TIÊU TRÊN BIỂN Nguyễn Công Thức1*, Đàm Hữu Nghị2, Nguyễn Xuân Hùng1, Phạm Tuấn Hùng3 Tóm tắt: Phỏng theo sự tiến hóa của tự nhiên là phương pháp đang được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đặc biệt là trong điều khiển học kỹ thuật để xây dựng thuật toán giải các bài toán nhận dạng, điều khiển và dự báo. Trong bài báo này, nhóm tác giả trình bày một sự bắt chước như thế đó là phương thức tự tổ chức với thuật toán tổng quát МГУА. Ứng dụng thuật toán để giải quyết bài toán phân lớp và nhận dạng các mục tiêu trên biển. Kiểm tra trên tập dữ liệu thực cho thấy xác suất phân lớp và nhận dạng đúng đặt trên 98,4%.Từ khóa: Hải quân; Tàu tên lửa; Tự tổ chức; Tối ưu hóa; Nhận dạng. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Một trong những vấn đề của điều khiển học kỹ thuật là xây dựng các thuật toán tối ưuđể nhận dạng, dự báo và điều khiển tự động các đối tượng phức tạp. Trong điều kiệnkhông có đầy đủ thông tin, bằng phương pháp giải tích,đưa ra các thuật toán này là hết sứckhó khăn [4, 5]. Bởi vậy, mô phỏng hoạt động của tự nhiên là một phương pháp có triểnvọng mang lại kết quả tích cực - phương thức tự tổ chức với thuật toán tổng quát МГУА. Có thể nói, МГУА đã bước đầu được áp dụng thành công trong các trường hợp, màviệc mô tả toán học cho bài toán gặp rất nhiều khó khăn. Ví dụ: các hệ thống phức hợp(complex systems) với các hàm mục tiêu ẩn và các mối ràng buộc phức tạp, các bài toánthiết kế với các hàm mục tiêu quá phức tạp không tuyến tính, hay là bài toán vận tải.Trong lĩnh vực quân sự, nhìn chung thuật toán МГУА chưa thu hút được các nghiên cứuvà đề xuất. Lí do cho nhận định này có thể thấy là bài toán tự động hóa chỉ huy trong quânsự thuộc lớp bài toán rộng rất nhiều lĩnh vực có thể nhìn thấy như bài toán nhận dạng mụctiêu lập kế hoạch tác chiến, bài toán chuẩn bị vật chất kỹ thuật phục vụ chiến đấu, bài toánphân chưa tên lửa vào mục tiêu và đánh giá tình hình diễn biến trên khu vực tác chiến. Trong khuôn khổ bài báo này, các tác giả đã tìm hiểu xây dựng bài toán nhận dạng mụctiêu trên biển ngay cả khi thông tin về mục tiêu không đầy đủ. Bài báo tập trung khai thác xây dựng thuật toán tự động hóa quá trình ra quyết địnhtrong tác chiến với biên đội tàu tên lửa. Đóng góp chính của bài báo này bao gồm: Phân tích và xây dựng mô hình bài toánnhận dạng và phân loại mục tiêu trên biển ứng dụng thuật toán МГУА. Các tác giả đã sửdụng biểu diễn số nguyên sau khi đã lượng tử hóa, các toán tử lai ghép và lựa chọn. Thựchiện phép tiến hóa qua nhiều thế hệ để chọn ra phương án phù hợp nhất. Kết quả thử đượctrên bộ dữ liệu thử nghiệm cho thấy việc nhận dạng và phân nhóm đạt kết quả tốt. Kết quảnày cũng được kiểm chứng thông qua so sánh với thuật toán cây quyến định, mạng nơ ronnhân tạo. Bài báo gồm các nội dung chính sau: Tổng quan về phương thức tự tổ chức vàthuật toán МГУА; ứng dụng giải bài toán nhận dang mục tiêu trên biển và phần kết luậnđánh giá. 2. NỘI DUNG BÀI BÁO2.1. Tổng quan về phương thức tự tổ chức Trong tự nhiên, những quy luật qua trọng nhất liên quan tới quá trình chọn lọc tự nhiên,tiến hóa và thích nghi. Chính những quy luật của các quá trình này tạo nên nền tảng củamột phương thức tiếp cận mới đối với bài toán tối ưu hóa mô hình toán học các đối tượngnhận dạng, điều khiển và dự báo - phương thức tự tổ chức [4, 5, 10].14 N. C. Thức, …, P. T. Hùng, “Phương thức tự tổ chức … nhận dạng mục tiêu trên biển.”Nghiên cứu khoa học công nghệ Bản chất của phương thức tự tổ chức là quá trình chọn lọc nhiều tầng [9]. Sau mỗi tầnglựa chọn, mô hình sẽ được phức tạp hóa dần. Thuật toán chọn N cặp dấu hiệu tốt nhất Thuật toán chọn N cặp dấu hiệu tốt nhất Thuật toán chọn N cặp dấu hiệu tốt nhất Bảng dữ liệu đầu vào gồm N dấu hiệu đã Thuật toán dừng lượng tử hóa Thuật toán dừng Thuật toán dừng Hình 1. Mô hình hoạt động của phương thức tự tổ chức (Thuật toán МГУА). Cũng như tiến hóa dựa trên khái niệm cho rằng quá trình tiến hóa tự nhiên là hoàn hảonhất, hợp lý nhất và tự nó đã mang tính tối ...