[发明专利]一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法

权利要求书

1.一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，其特征在于，包括以下步骤:

第一步、初始化输入空间N；

第二步、初始化网络A；

第三步、更新输入空间N；

第四步、执行GNG算法；通过不断增加节点个数及调整网络内节点所在位置，用GNG网络对机器人所在环境进行拓扑描述，生成机器人导航所用的拓扑地图；

第五步、执行网络修剪算法；对已经生成的拓扑地图中冗余点存在部分进行修剪，得到简洁的拓扑地图。

2.根据权利要求1所述的一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，其特征在于，第一步中：依据输入空间N的大小获得添加一个新的输入信号的概率p_(ξ)，其中

3.根据权利要求1所述的一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，其特征在于，第二步中包括：

步骤2-1：初始化GNG网络结构A；在空间中任意选取两个点a与b并设定为机器人所在环境拓扑结构的原始状态，则A＝{a,b}；

步骤2-2：依概率p_(ξ)赋予两个点a和b的随机位置向量与初始化邻接矩阵为空集，C＝0。

4.根据权利要求1所述的一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，其特征在于，第三步中包括：

步骤3-1：更新输入空间N；随机添加一个新的输入信号的概率为p_(ξ)，并依据此概率生成一个新的输入信号ξ；

步骤3-2：计算信号ξ与节点空间中每个节点的欧氏距离，并找出信号ξ的最近邻节点及次近邻节点；假设c₁为信号ξ的最近邻节点，假设c₂为信号ξ的次近邻节点；计算方法为：

其中，c₁、c₂∈A；argmin函数为使目标函数达到最小值时自变量的取值；由此可知，c₁为输入信号ξ与原空间中所有节点中最接近的节点的权向量；c₂为输入信号ξ与原空间中所有节点中次接近的节点权向量。