基于人工神经网络的秀丽隐杆线虫趋温性行为的建模与仿真

来源：计算机应用杂志2016年第7期北京时间：

作者：李明旭, 邓欣, 王进, 王潇, 张笑谋

单位：计算智能重庆市重点实验室(重庆邮电大学), 重庆 400065

摘要：为了模拟秀丽隐杆线虫的趋温性行为，提出一种通过人工神经网络对秀丽隐杆线虫的趋温性行为进行建模的方法，并进行实验仿真。首先，建立秀丽隐杆线虫的运动模型；然后，通过设计非线性函数逼近线虫趋温性的运动逻辑，实现运动速度和偏向角度的改变功能；最后，通过人工神经网络对该非线性函数进行学习，从而在Matlab环境中对上述过程进行实验仿真，模拟出了秀丽隐杆线虫的趋温性行为。实验结果表明，在更接近生物体本质的条件下，反馈（BP）神经网络比径向基函数（RBF）神经网络能更好地模拟线虫的趋温性行为。同时也表明所提方法能够很好地模拟秀丽隐杆线虫的趋温性行为，在一定程度上揭示了线虫趋温性的实质，理论上支持了爬虫机器人的趋温性研究。

关键词：秀丽隐杆线虫,温度趋向性,反馈神经网络,径向基函数神经网络,最适温度

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61403054，61403053）；重庆市基础与前沿研究计划项目（cstc2014jcyjA40022）。