遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
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3.4.1 程序运行效果................................................................................................................... 15 3.4.2 确定神经网络的输入输出............................................................................................... 15 3.4.3 程序介绍........................................................................................................................... 17 3.4.4 问题的优化....................................................................................................................... 23 总结 .............................................................................................................................................................. 24 参考文献 ...................................................................................................................................................... 25
为不能够适ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ环境而死亡。突变同样也发生在生殖阶段。
生 长 ：生 物 体 从 一 个 受 精 卵 最 终 成 长 为 一 个 成 年 个 体
得 通 过 环 境 的 考 验 — — 天 敌 、食 物 、自 然 环 境 、天 气 等 因 素 都 可 能 成 为 个 体 生 存 的 威 胁 。强 壮 的 个 体 能 够 逃 脱 天 敌 的 追 捕 以 及 其 他 因 素 的 束 缚 ，得 到 了 生 存 生 殖 的 权 利 。因
Key word: Genetic Algorithm; Neural Network; Artificial Intelligence
2
遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
1 绪论
1.1 什么是遗传算法
遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模 型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法[1]。它能解决的问题很多，譬如，数学 方程的最大最小值，背包问题、装箱问题等等。在游戏开发中遗传算法的应用也十分频繁， 不少的游戏 AI 都利用遗传算法进行编码。
目录
摘 要 ............................................................................................................................................................ 2
复制，交叉，变异
死 亡 ：生 物 体 最 终 的 归 宿 。代 表 了 本 生 物 个 体 的 死 亡 ，
子代群体数达到要求
该生物个体已经被淘汰。 用 遗 传 算 法 解 决 问 题 时 ，每 一 个 染 色 体 代 表 了 一 个 解
决 问 题 的 方 案 ，该 方 案 相 当 于 我 们 生 物 学 上 讲 的 某 一 个 生 物 体 ，它 可 能 适 应 环 境 ，也 可 能 不 适 应 环 境 。遗 传 算 法 解 决 问 题 就 是 把 能 够 适 应 环 境 的 个 体 找 出 来 ，遗 传 算 法 需 要 找 出 种 群 中 适 应 度 较 高 的 个 体 进 行 生 殖 产 生 后 代 ，当 后 代
the AI meet players needs. Nowadays , many foreign companys uses genetic algorithm and neural network to encode the game AI . It is more superiority than lots of if-else encoding by GA and NN . Make the game AI become bright and has a strong intelligence. It’s more intelligent than former .
遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
摘 要：在游戏开发中，游戏AI（人工智能）的编程是相当复杂的部分，程序员必须保证游戏AI
能够满足玩家需求。现在国内外很多的游戏开发公司都运用遗传算法和神经网络对游戏AI进行编程。 通过此种方法编出的游戏AI将变得更加灵活，并具有较强的智能性。相对于以前游戏AI编程中的大 量条件判断来说，遗传算法和神经网络使得游戏AI的灵活性远高于前者。
1.2 遗传算法的原理
遗传算法是模拟了生物进化而演变出来的一种计算模型。生物在生存过程中需要生长、
生殖、以及死亡几个阶段，遗传算法正式模仿了生长和生殖阶段，生殖阶段保证了生物体能
够不断的延续下去。而生长阶段中生物体在自然环境不断变化的前提下，会因为环境的因素
而产生一些突变。突变是无向的，它让一些生物体能够更好的适应环境，另一些生物体却因
分析问题 染色体编码
此它的优良基因能够传承给后代。 生 殖 ：生 物 体 进 行 交 配 长 生 后 代 ，父 代 和 母 代 各 提 供
创建群体
一半的染色体进行结合，最终子代就拥有父母代的基因。 子代会继承父母代的一些性状。比如，长相、身材等等。
计算适应度
一 般 来 说 ，通 过 遗 传 产 生 的 新 个 体 对 环 境 往 往 具 有 更 好 的 适应性。
1.1 什么是遗传算法............................................................................................................................ 3 1.2 遗传算法的原理............................................................................................................................ 3 1.3 什么是神经网络............................................................................................................................ 4 1.4 人工神经网络原理........................................................................................................................ 4 2 遗传算法简介以及简单实例................................................................................................................... 6 2.1 遗传算法的一般步骤.................................................................................................................... 6 2.2 迷宫寻路问题................................................................................................................................ 6 2.3 迷宫寻路问题关键代码................................................................................................................ 7 2.4 遗传算法的时间复杂度...............................................................................................................11 2.5 遗传算法的总结.......................................................................................................................... 12 3 基于遗传算法的神经网络优化实例..................................................................................................... 13 3.1 神经网络介绍.............................................................................................................................. 13 3.2 神经元的数学模型...................................................................................................................... 13 3.3 神经网络结构.............................................................................................................................. 14 3.4 神经网络实例.............................................................................................................................. 15
Abstract........................................................................................................................................................... 2 1 绪论 ............................................................................................................................................................ 3
关键词：遗传算法; 神经网络; 人工智能
Application of Genetic Algorithm and Neural Network in game programming
Abstract: Artificial intelligence is the most complex part in game programming . Programer must insure
为不能够适ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ环境而死亡。突变同样也发生在生殖阶段。
生 长 ：生 物 体 从 一 个 受 精 卵 最 终 成 长 为 一 个 成 年 个 体
得 通 过 环 境 的 考 验 — — 天 敌 、食 物 、自 然 环 境 、天 气 等 因 素 都 可 能 成 为 个 体 生 存 的 威 胁 。强 壮 的 个 体 能 够 逃 脱 天 敌 的 追 捕 以 及 其 他 因 素 的 束 缚 ，得 到 了 生 存 生 殖 的 权 利 。因
Key word: Genetic Algorithm; Neural Network; Artificial Intelligence
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遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
1 绪论
1.1 什么是遗传算法
遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模 型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法[1]。它能解决的问题很多，譬如，数学 方程的最大最小值，背包问题、装箱问题等等。在游戏开发中遗传算法的应用也十分频繁， 不少的游戏 AI 都利用遗传算法进行编码。
目录
摘 要 ............................................................................................................................................................ 2
复制，交叉，变异
死 亡 ：生 物 体 最 终 的 归 宿 。代 表 了 本 生 物 个 体 的 死 亡 ，
子代群体数达到要求
该生物个体已经被淘汰。 用 遗 传 算 法 解 决 问 题 时 ，每 一 个 染 色 体 代 表 了 一 个 解
决 问 题 的 方 案 ，该 方 案 相 当 于 我 们 生 物 学 上 讲 的 某 一 个 生 物 体 ，它 可 能 适 应 环 境 ，也 可 能 不 适 应 环 境 。遗 传 算 法 解 决 问 题 就 是 把 能 够 适 应 环 境 的 个 体 找 出 来 ，遗 传 算 法 需 要 找 出 种 群 中 适 应 度 较 高 的 个 体 进 行 生 殖 产 生 后 代 ，当 后 代
the AI meet players needs. Nowadays , many foreign companys uses genetic algorithm and neural network to encode the game AI . It is more superiority than lots of if-else encoding by GA and NN . Make the game AI become bright and has a strong intelligence. It’s more intelligent than former .
遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
遗传算法及神经网络在游戏开发中的应用
摘 要：在游戏开发中，游戏AI（人工智能）的编程是相当复杂的部分，程序员必须保证游戏AI
能够满足玩家需求。现在国内外很多的游戏开发公司都运用遗传算法和神经网络对游戏AI进行编程。 通过此种方法编出的游戏AI将变得更加灵活，并具有较强的智能性。相对于以前游戏AI编程中的大 量条件判断来说，遗传算法和神经网络使得游戏AI的灵活性远高于前者。
1.2 遗传算法的原理
遗传算法是模拟了生物进化而演变出来的一种计算模型。生物在生存过程中需要生长、
生殖、以及死亡几个阶段，遗传算法正式模仿了生长和生殖阶段，生殖阶段保证了生物体能
够不断的延续下去。而生长阶段中生物体在自然环境不断变化的前提下，会因为环境的因素
而产生一些突变。突变是无向的，它让一些生物体能够更好的适应环境，另一些生物体却因
分析问题 染色体编码
此它的优良基因能够传承给后代。 生 殖 ：生 物 体 进 行 交 配 长 生 后 代 ，父 代 和 母 代 各 提 供
创建群体
一半的染色体进行结合，最终子代就拥有父母代的基因。 子代会继承父母代的一些性状。比如，长相、身材等等。
计算适应度
一 般 来 说 ，通 过 遗 传 产 生 的 新 个 体 对 环 境 往 往 具 有 更 好 的 适应性。
1.1 什么是遗传算法............................................................................................................................ 3 1.2 遗传算法的原理............................................................................................................................ 3 1.3 什么是神经网络............................................................................................................................ 4 1.4 人工神经网络原理........................................................................................................................ 4 2 遗传算法简介以及简单实例................................................................................................................... 6 2.1 遗传算法的一般步骤.................................................................................................................... 6 2.2 迷宫寻路问题................................................................................................................................ 6 2.3 迷宫寻路问题关键代码................................................................................................................ 7 2.4 遗传算法的时间复杂度...............................................................................................................11 2.5 遗传算法的总结.......................................................................................................................... 12 3 基于遗传算法的神经网络优化实例..................................................................................................... 13 3.1 神经网络介绍.............................................................................................................................. 13 3.2 神经元的数学模型...................................................................................................................... 13 3.3 神经网络结构.............................................................................................................................. 14 3.4 神经网络实例.............................................................................................................................. 15
Abstract........................................................................................................................................................... 2 1 绪论 ............................................................................................................................................................ 3
关键词：遗传算法; 神经网络; 人工智能
Application of Genetic Algorithm and Neural Network in game programming
Abstract: Artificial intelligence is the most complex part in game programming . Programer must insure