Файл: Растригин Л.А. Автоматная теория случайного поиска.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 222

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ГЛАВА II

206

 

 

 

 

pi = (J>i{(l-A102)

[ 4 ( 1 + 4 Ф 2 ) ^ + 1 ] _

 

 

- 4 - ^a<Di<Daf 1 +

Ф1 (1 - 2) F2

}

;

4

4

' L>\

 

 

р2= { л 2 Ф 1 ф 2 [ 2 - Л ] ( ф 1 + ф 2 ) ] + ^ - [ Ф 2 ( 1 - Л 1 ф 2 ) X

Х ( 1 - с г 2 ф 1 ) Л + Ф 1 ( 1 - ^ 1 Ф 1 ) ( 1 - ^ Ф 2 ) / 7 2 ] } ^ ;

Рз = Ф 2 { ~<S>2(l-d2<I>l)F1+{l-Al<Z>l)[-^(

 

1 +

+-^Oi)f2+i

] - 4 л 2 Ф 1 Ф 2 ^ 2 } ^ - ;

 

 

 

 

1

(2.4Л8)

р 7 = ф 3 { ( 1 - Л . Ф 4 ) [ 4 ( 1 + 4 Ф 4 ) Л + 1 ] -

 

- - 1 Л 2 Ф 3

Ф 4 ^ + i

- ф а (1 - # ф 2 ) F2

} -EL.;

4

4

J D 3

 

 

p 8 = { Л2 Ф3 Ф4 [2 - Л, ( ф 3 + Ф4 ) ] + у [Ф4 (1

 

4 ) X

Х ( 1 - ^ 2 Ф з ) / 7 1 + Ф з ( 1 - ^ 1 Ф з ) ( 1 - ^ Ф 4 ) ^ 2 ] } - ^ ;

р 9 = Ф 4 { ^ - Ф 4 ( 1 - ^ Ф з ) / 7 1 + ( 1 - ^ 1 Ф з ) [ у ( 1 +

+ у Ф з ) ^ 2 + 1 ] - у Л 2 Ф з Ф 4 ^ 2 } - ^ - ,

где Z)3 можно определить из формулы (2.4Л6), если за­ менить Ф1 и Ф 2 на Ф 3 и Ф4 . Нормируя (t = 1, - - -, 9), находим

р 5 = { [ ^ [ 4 - Ф * ( 1 - А 1 Ф * + 1 ) ( 1 + 4 ф г + 1 ) +

t-1,3


ПОИСК С САМООБУЧЕНИЕМ

207

 

 

+ у Ф ж (1 - d*<bi) ( 1 - у &Фг+1

) -

- 1 Л а Ф , * Ф ж

ф ж (1 _

-A&i)

( 1 + у Фг) + у Ф г ( 1 - ^ Ф т ) ( ! _

-1-ФФг)

- ~A2<$№i+l]Di+l]F2

+

+ ^ [ ^ ^ ^ ^ ( ^ Л ^ г Ф г Ф г + О Х

1=1,3

 

 

Х(Фг + Фг+1)]+1 } 1 .

(2.4Л9)

Из (2.4Л 3) следует:

« п ( 1 ) = у Фз { ( l - 4 j < D 2 ) [ л а Ф ] + у Ф 2 + у Ф х Ф а И а -

" з з ( 1 ) = у Ф 4 { ( 1 - Л ! Ф , ) [ л 2 ф 2 + - 1 ф , +

+ ~ Ф 1 Ф 2 ( Л 2 - ^ )

] - 1 л 2

2 ф 1 ф 2 2 } - ^ - ; (2.4.20)

ы 1 2 ( 1 ) = ф 1 ф 3 Л 2 [ 1 + ф 2 ( л 2 - Л 1 - ^ 1 ^ 1 ) ]

Ы з 2 ( 1 ) = ф 2 ф 4 Л 2 [ 1 + ф , ( Л 2 - Л , - ^ i ± ^ i _ ) ] J .

ы1а<1) = 1 ф 1 Ф з ( 1 - ^ ф 1 ) ( 1

_ ^ 2 ф 2 )

' ;

4

 

и{

и3 1 (П= - 1 ф 2 ф 4 ( 1 _ й 2 ф 1 )

( ! _ ^ 2

) * .

4

 

£>!


ГЛАВА II

 

 

208

 

 

 

 

 

 

 

 

uHl2)

0> / = 1, 2, 3) получается

при замене

Ф ь

Ф2 , Фз, Ф 4

на

Фз,

Ф4 ,

Фь

Ф 2 соответственно. Подставляя

иц =

= « i j ( 1 ,

+ «tj ( 2 )

(i, / = 1, 2, 3) в

выражение

(2.4.14),

полу­

чаем выражения

для Л и /•'г- По найденным

формулам

(2.4.14), (2.4.18)

и (2.4.19)

с учетом

(2.4.20)

определяем

предельное

распределение

вектора

W по

состояниям

на

плоскости

обучения

в

зависимости

от величины

помехи а и от параметра «ограниченности» обучения d. Рассмотрим некоторые частные случаи.

1.

Пусть

о-ИЗ. Тогда, используя формулы (2.4.11), по­

лучаем:

 

 

 

Игл Ф1 = П т Ф 2 = 1 ;

П т Ф 3

= Н т Ф 4 = 0;

О"-»0

о->-0

о-Ю

сг-Ю

Н т £>! = (); Нт £ > з=1;

(2.4.21)

о-<-0

а-»0

 

 

,.

Р5

 

1

 

О

D,

(\+A2)A2(F1

+ F2

+ 2)

Подставляя выражение (2.4.21) в формулы (2.4.18) и (2.4.19), имеем:

(2.4.22)

2. Пусть О-УОО. Тогда, используя формулы (2.4.11), находим

HmOi = Iim Ф 2

= Н т Ф 3

= П т Ф 4

= 4 - ;

л1-»-оо

п-+оо

гг->со

гт—>-со

£

 

 

9 4

 

 

Н т ^ = Н т ^ 2

= - ^ . ;

 

(2.4.23)

 

 

Д 1

 

 

И

Р5_ J

8А,

 

Л » £>, I (5 + 7А2)(2

+ Ао)(]+А2)

'


ПОИСК С САМООБУЧЕНИЕМ

209

Подставив выражение (2.4.23) в формулы (2.4.14), (2.4.18) и (2.4.19), получаем:

 

 

 

 

 

1 А

г

 

 

 

 

 

(2.4.24)

 

 

 

 

 

 

5 + 7Л2

 

 

 

 

 

 

 

3. Пусть

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

П т Л , = 1;

Н т Л 2

= 0;

lim F, = lim / 7 2

= 0;

(2 4 25)

 

d-м

 

 

d - i

 

 

d-i

d-i

 

 

НгаД1 = ф 3

Ф 4

;

Н т £ > 2 =

Ф 1 Ф 2 .

 

 

 

 

 

d->-l

 

 

 

d-*l

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя это выражение в формулы

(2.4.14),

(2.4.18)

и

(2.4.19), получаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф 1

 

 

Ф 2

 

Фз

 

Ф4

 

 

P ^

P s i

 

 

P'-^P*

 

 

Рг=—

Р5;

Р

^ Р

ч

 

 

 

[

Ф,

Фо

Фз

Ф 4 I " 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф 4

Ф 3

 

Ф 2

Ф! i

 

 

 

 

 

Р2 = Р4 = Р6 = Р8 = 0-

 

 

 

 

 

 

 

И з

равенств

(2.4.26)

следует, что состояния

цепи 2, 4, 6

и

8

образуют

множество

невозвратных

состояний,

а

1, 3, 5, 7, 9 множество

возвратных состояний.

 

 

 

Среднее

приращение функции

качества

М[Д<2] равно

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M[AQ]=

У[ PiM[AQ/Wi]=

 

[pi-pg+^-iPs-Ps

+ P*-

 

 

 

-p6))dAQM

+ [p3-p7+±-(p2-ps-P4+Pe)

 

 

]dAQW,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.4.27)

где Pi

( i = l , . . . , 9 )

определяются

формулами (2.4.18)

и

(2.4.19).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 — 2?:1


ГЛАВА II

210

Из выражения (2.4.27) с учетом равенств (2.4.22) и (2.4.24) следует:

Urn M[AQ]=-L-dan;

 

limAf[AQ] = 0.

 

 

(2.4.28)

С-<-0

У 2

 

 

0->-<»

 

 

 

 

 

 

 

 

Для d—l

из выражения

(2.4.27),

учитывая

равенства

(2.4.26),

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M[AQ]=

Ф | - Ф 4

/

Ф | 2 + Ф 4

2

Ф22

 

+ Ф ч 2

\ _ 1

 

< т 4

 

1 +

' / 7

4

+

*\Z

Ф 3

)

AQ( 1 ) +

 

Ф 1 Ф 4

Х

 

Ф1Ф4

Ф

2

>

 

 

 

| Ф 2 - Ф 3

 

/ { |

Ф12 + Ф 4 2

, Ф 2 2 + Ф 3

2

' AQ(2)

 

Ф 2 Ф 3

 

\

Ф ^ 4

 

' Ф

2 Ф 3

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.4.29)

Для случая, когда

ai =

l ;

a2

= 0

 

(вектор

градиента

функции качества

совпадает с осью xi),

Ф1 = Ф2 ; Ф 3 = Ф4 ;

AQ<I '=AQ<2 ) = l/y2. Из (2.4.29) следует:

M[AQ]=n

- Ф | - Ф 4

/

 

Ф , 2

+ Ф

4 2

\~ 1

(2.4.30)

 

' ^

 

[1+2

 

V

/ 4

)

.

 

 

Ф[Ф4

^

 

 

Ф[Ф4

'

 

v

;

Если

же ai = a2=l/y2

(вектор

градиента

функции

каче­

ства

совпадает

с

биссектрисой

 

первого

квадранта), то

Ф 2

= Ф з = 1 ;

AQ(D = 1;

AQ<2> = 0.

 

(2.4.31)

Из (2.4.29)

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M[AQ]=

Ф1 - Ф4 /

 

Ф,2 + Ф 4

2

\ - '

 

(2.4.32)

' „

4

3 +

'

4

)

'

.

 

 

 

Ф1Ф4 х

 

 

Ф1Ф4

 

 

 

 

 

Можно показать,

что

если

ai

 

соответствует условию

l / y 2 ^ a i ^ l , то M[AQ] удовлетворяет

неравенству

 

Ф , - Ф 4

/

Ф,2

+ Ф 4

2

\ - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

'

13+

'

^

4

)

s£M[AQ]sS

 

 

Ф1Ф 4

Х

Ф1Ф4

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т Ф1 - Ф4 /

 

Ф12 + Ф 4 2

\~х

(2-4-33)

 

^ У 2

'

 

( l +

ф , ф 4

)

 

 

 

ф , ф 4

\

 

/

 

v

'