[发明专利]一种基于IBMs模型的鱼群仿真方法

权利要求书

1.一种基于IBMS模型的鱼群仿真方法，包括以下步骤：

一、对仿真进行初始化，首先根据鱼体视觉能力范围                                                的划分来定义鱼体反应方式，在模型中，将鱼体视觉能力范围划分为五个距离，其中：

：为强烈排斥距离，按避免碰撞原则，该距离相当于最小距离NND，邻居鱼处于本鱼的排斥区域内，本鱼将以背离邻居鱼方向迅速离开；

：为无反应的中性距离，邻居鱼处于本鱼的无反应中性区域内，本鱼将以群体平均速度前进，并且在方向上具有较大的随机性；

：根据鱼类具有保持和跟随目标运动的习性，设立的相互平行运动的保标距离，邻居鱼处于本鱼的平行保标区域内，本鱼将以保标速度前进，方向不变；

为相互吸引靠拢距离，该距离在鱼个体的视觉范围内，因鱼类个体的聚集行为，相互有靠近的倾向；即当邻居鱼处于本鱼的吸引区域内，本鱼将朝邻居鱼的方向前进；

为无反应距离，邻居鱼已在本鱼的视觉能力范围之外，不对本鱼造成影响；

根据初始时刻，本鱼的位置坐标、及本鱼初始速度大小v（）、本鱼初始速度方向和本鱼视觉能力范围内的邻居鱼的位置和速度；

二、计算本鱼在下一时间步的位置，

                ；             

三、计算本鱼与邻近鱼之间的距离，具体步骤为：

                 

移动时间

                                           

本鱼与邻近鱼之间的距离

 ；            

四、本鱼在下一时间步的速度：

本鱼的速度主要由其视觉能力范围内，邻居鱼的平均速度和邻居鱼对其影响的速度决定，当本鱼与缸壁距离小于最小距离时，还需考虑缸壁会影响和造成鱼类个体运动速度降低的现象，类似对个体产生一反向速度，

             

群体的平均速度

                      

邻近鱼对本鱼的影响速度

     

反向速度

                    

在内最大转角为，则当和的角度差小于时，时刻速度取；当和的角度差大于或等于时，时刻速度取；为了体现鱼群运动方向上带有随机性，令服从标准偏差正态分布；

判断是否有人为关闭仿真进程的行为或仿真结束时间到，如果有，仿真停止进行；否则仿真继续，重复执行第二－四步。

2.根据权利要求1所述的一种基于IBMS模型的鱼群仿真方法，其特征在于：采用鱼体长度作为长度单位，以减少体长对运动速度的影响，增加不同尺度的个体间的可比性。